Black Panther : Vibranium에 가장 실제적인 재질은 무엇입니까?

Vibranium은 진지하게 유용한 것들입니다. 운석을 통해 아프리카 국가 인 와칸다 (Wakanda)에서 온 환상적인 광상의 가상 광석 인 캡틴 아메리카의 쉴드 (Shield)에서 사용 된 Vibranium, 단검, 블랙 팬터의 옷 안감 인 Panther Habit.

우리 세계에는 존재하지 않지만, 우리는 해야 할 것 우리 세계에는 Vibranium의 모든 속성 또는 일부 속성이있을 수 있습니다. 그래서 물론, 우리는 James Kakalios 교수에게 슈퍼 히어로의 물리학 우리를 도울 것입니다.

"모든 진동을 흡수하는 특성을 가지고 있습니다."라고 Kakalios는 말합니다. "그래서 당신이 그것을 치면, 그것은 에너지를 흡수하고, 아마도 그것으로 무언가를합니다."

카칼 리오스는 우리가이 토론의 목적을 위해 기억할 필요가있는 매우 중요한 한 가지를 지적합니다. 그것은 에너지 보존 법칙입니다. 에너지는 창조되거나 파괴 될 수 없습니다.

이를 염두에두고 우리는 Vibranium을 실제로 Vibranium 합금 인 Cap의 방패와 관련하여 조사 할 것입니다. 강철은 방패를 뻣뻣하고 단단하게 만듭니다. 무거운 타격에 맞서 던지거나 던질 때 데미지를 입히기에 좋습니다. 그러나 Vibranium은 무거운 타격이 Cap으로 옮기는 것을 막아줍니다. 자료가 함께 작동하여 Captain America가 방패로 몸을 보호하고 무기로 사용할 수 있습니다.

Vibranium의 핵심 요소는 진동을 흡수하는 방식입니다. 우리가 에너지 보존 법칙에 대해 무엇을하는지 알면 진동 에너지가 어딘가에 있어야합니다. 그렇게 될까요?

Kakalios는 다음과 같은 특정 장면을 지적합니다. 어벤저 스 토르의 망치 인 Mjolnir은 Cap의 방패를 치고 밝은 빛을냅니다. 이것이 중요한 이유는 무엇입니까?

그것은 진동에서 빛으로의 에너지 전환의 가능성을 말해주기 때문입니다.

"어떻게 든 우리가 원자의 진동, 원자의 진동, 방패가 흡수하고 있던 에너지 폭발로 시작된이 압력 파들을 모두 빛의 에너지로 변환시킬 수 있다면, Kakalios는 "에너지 절약 법칙을 여전히 충족시키고 진동을 흡수하는 효과적인 방법이 될 것이며 실제 유형의 vibranium을 만들 것"이라고 말했다.

그것은 우리에게이 대화에서 우리의 큰 질문으로 인도합니다: 그것은 가능합니까?

전적으로. 이 현상을 "음향 발광 (sonoluminescence)"이라고하며 이는 매우 현실적입니다. 아래 클립은 음파를 액체 용기의 기포에 통과시켜 기포가 팽창하여 붕괴되도록하여 음향 발광을 나타냅니다. 그것이 붕괴되면, 거품 속의 증기 분자들이 함께 서둘러 열을 내뿜습니다 - 당신은 그것을 추측했습니다 - 빛. 밝고 푸른 빛.

우리는 이것을 방패에 사용할 수는 없지만 이론은 건전합니다. 그것은 우리를 물질로 남겨놓은 곳은 어디입니까?

Vibranium과 같은 동작을 설명하기 위해 Kakalios는 볼링 공을 창문 밖으로 떨어 뜨리는 것에 대해 이야기합니다. 볼링 공을 포장 도로에 떨어 뜨리면 균열이 생깁니다. 모래에 떨어 뜨리면 분화구가 생깁니다. 왜?

"자유로이 움직일 수있는이 곡물로 구성된 모래 때문에 많은 볼록한 모래 위에 볼링 공의 에너지가 빠르게 퍼집니다"라고 Kakalios는 말합니다. "모래는 이러한 다양한 자유도를 가지고 있으며 에너지를 쉽게 퍼트 릴 수있어서 매우 우수한 충격 흡수재가됩니다."

그래서 우리가 만든 방패를 가져야한다는 뜻입니까? 모래?

정확히. 그러나 물질의 원자 또는 입자 구조에서 볼 필요가있는 속성에 대한 아이디어를 제공하여 실용적인 대체물로 만듭니다.

케블라는 확실한 출발점입니다. 긴 체인 유기 분자로 제조 된 Kevlar는 아마도 방탄 조끼에 사용하기에 가장 주목할만한 제품 일 것입니다.

Kakalios는 "이 긴 사슬 분자는 화학의 독특한 측면 때문에 매우 단단한 구조를 형성하기 위해 고정되어 있습니다.

카 칼리 오스 (Kakalios)는 납과 강과 같은 금속에 관해 설명합니다.

Kakalios는 "강철, 납, 그와 같은 것들은 관련 원자가 매우 크고 무거 우므로 이동하는 데 많은 에너지를 필요로하기 때문에 탄환에 일정한 저항을합니다. "케블라는 더 가벼운 원자를 사용하지만, 독특한 화학 구조와 매우 단단한 구조로 서로 고정되는 방식 때문에, 그러한 결합을 끊어 버리고 원자가 방해가되지 않도록하는 것이 매우 어렵습니다."

케블라보다 강해도 그래 핀은 결합 된 탄소 원자로 이루어져 있습니다. 초박형이며 층을 이룰 때 강철보다 더 방탄이 될 수있는 그래 핀은 강력한 재료입니다. 그것은 진짜이며 만화책의 일부이기도합니다.

지난해 카 칼리 오스 (Kakalios)는 열광한 전화 한 철제 남자가 철을 포기한 마법의 방탄 소재. 그 물질? 물론 그래 펜.

Vibranium과 같은 목적을 위해 그래 핀 시트를 제작하는 것은 아니지만 실제 Vibranium과 가장 가까운 것입니다.

"모든 채권이 그라 핀 평면 내에서 매우 강하기 때문에 … 깨지기가 매우 어렵습니다."라고 Kakalios는 말합니다.

다른 뛰어난 요소? 그래 핀의 사운드 속도는 다른 재료에 비해 매우 빠릅니다.

Kakalios는 이렇게 말합니다. "충격을주는 발사체로부터 약간의 운동 에너지가 들어 오면 탄소 원자가 진동하지만, 소리의 속도가 빠르기 때문에 진동 에너지가 매우 빠르게 퍼집니다. 그래 핀의 평면과 에너지는 희석되어 탄소 원자를 함께 유지하는 화학 결합을 끊을 수있는 기회가 없으며 만약 결합이 끊어지지 않으면 총알이 자료."

IRL Captain America Shield의 의미는 무엇입니까? 그것은 말하기 어렵지만, 그래 핀은 흥미로운 가능성을 제시합니다. Kakalios는 기계 부품 및 드릴 비트가 다이아몬드로 코팅 된 것과 같은 방식으로 그래 핀 코팅이 잠재적으로 중요한 주름을 일으킬 수 있다고 생각합니다.

"나는 당신이해야 할 일 모두가 그라 핀으로 강철 방패를 코팅하는 것이 아니라 Cap의 방패를 가지고 있다는 것을 예측하고 싶지는 않을 것입니다."라고 Kakalios는 말하며, "그것은 추구 할 가치가있는 하나의 길 일 것"이라고 말했다.

그럼에도 불구하고 그만 두지 않겠습니까? - 그래 핀은 Vibranium과 같은 현실 세계에서 가장 좋은 소재 일 것입니다. 그러나 나노 복합체 구조에 종사하는 사람들과 볼링 공에서 모래처럼 행동하는 나노 입자를 사용하는 물질을 개발하는 사람들이 있습니다.

"사람들이하는 일은 그 안에 다른 작은 나노 입자가있는 구조를 만드는 것입니다. 어떤 종류의 폭발이나 충돌로 인해 에너지가 들어 오면 에너지가 나노 입자 위로 퍼져 나갑니다."라고 Kakalios는 말합니다. "그들은 많은 원자에 에너지를 분산시켜 아무 원자도 그 모든 부담을 감당할 수 없으므로 화학 결합을 끊거나 균열을 일으키지 않습니다."

이러한 재료의 가능한 응용 분야는 무엇입니까? 더 나은 갑옷 예를 들면. 만화책에서 곧장 나온 것 같은데?

"그것은 공의 에너지를 흡수하고 신속하게 퍼뜨립니다. 그것은 에너지를 빛의 광자로 변환시키지 않지만, 어느 정도의 자유도로 핵을 확산시켜 아무도 원자로가 격변을 겪지 않도록합니다."

우리가 아직 SSR 문제 Vibranium shield의 단계에 있지는 않지만, 나노 복합체 기술, kevlar 및 graphene 개발과 같은 재료는 우리에게 외계 운석의 도움없이 Vibranium에서 볼 수있는 몇 가지 속성을 제공합니다. 물론, Vibranium의 허구이지만 일부 속성 양철통 현실 세계에서 발견 될 수 있으며 꽤 놀라운 것입니다.

이 기사는 원래 2016 년 5 월 20 일에 게시되었으며 새로운 정보로 업데이트되었습니다.