郑重声明
请勿模仿文中操作
鲁迅曾说,真的猛士,敢于直面惨淡的人生,敢于正视淋漓的鲜血。
毕竟,实验是检验真理的唯一标准,而真理,是掌握在胆子大的少数人手里。
不信,你可以看看这项被列入福州非遗项目的过火民俗活动:
赤足蹈火,都没怕过这轻盈的步伐,摇曳的身姿,以及远超常人一往直前的勇气,使得这些勇士能够抬着轿子赤足在火埕上玩了命地狂奔。
到底是什么让他们这样奋不顾身?不为别的,只求新的一年红红火火,平平安安。这样纯粹的心愿,恐怕火神祝融看了也只能自叹不如。
然而,相信大家还是更好奇这些勇士为什么赤足蹈火还能够毫发无伤?本着科研的精神,超模君去找了相关资料,决定给你们认真科普一下。
在1756年,德国科学家莱顿弗罗斯特在做实验时,无意中发现,热锅里的水并不会立马蒸发,而是会聚集成珠,甚至还会跳跃。
旋转跳跃水珠不停歇
于是他把这个现象发表在《A Tract About Some Qualities of Common Water》一文中,因此,这个现象也称作莱顿弗罗斯特效应。
简单地来说,就是指液体不会润湿炙热的表面,而仅仅在其上形成一个蒸汽层的现象。这也相当于,当液体遭遇极度炙热时就将化作一层绝缘的气态防护层。
他还观察到,悬浮起来的水珠暂时不能吸收更多的热量,因此减慢了汽化速度,大约30秒后,悬浮的水珠才会慢慢消失。
然而,莱顿弗罗斯特效应在生活中并不总能发生,这种现象的出现,主要取决于2个参数,分别是温度和时间,两者缺一不可。
俗话说,温度决定穿不穿秋裤。但对莱顿弗罗斯特效应来说,是水形成悬浮与否的关键。
这是因为蒸汽层的形成与温度有关。倘若铁板的温度仅高于水的沸点(100°C),水会迅速蒸发,而不能形成悬浮。
但只要当铁板到达莱顿弗罗斯特点(大概是在193℃)时,水的表面就会形成一层0.1~0.2mm的蒸汽层,无法直接接触到铁板表面。
莱顿弗罗斯特效应
同样地,因为高温时形成的蒸汽层比较厚,水珠一般会从较高温的地方滚向低温处,这也导致了温度不同的表面之间的倾斜。
而至于,让水珠拥有了一项可以在倾斜12°的锯齿形表面上“爬楼梯”的必杀技!
有图有真相
这样一来,让水珠走迷宫也是不在话下。
但唯一的缺点是,有时间限制。
用一句话来说,莱顿弗罗斯特效应再怎么强,也敌不过时间的流逝。这不,有一位知名的蒸汽锅炉设计师发现,由于蒸汽层的形成,在168℃能立即蒸发的水,在202℃下持续152秒才能完全蒸发。
水珠会随着时间的推移逐渐蒸发
所以,蒸汽层仅仅是减缓了蒸发速率,而不是让蒸发停滞。一旦超过莱顿弗罗斯特效应的时间点(大约30秒),赤足蹈火什么的,大概率都会变成这个亚子:
这也是为什么赤足蹈火的勇士们还能够毫发无伤的原因了,他们上场时一定会先沾湿双脚的!毕竟这不是演习。所以,只要沾水,外加反应迅速(接触时间不超过3秒),空手拍铁水、空手摸液氮这种小把戏,就是这么简单!
非专业人士请勿模仿
非专业人士请勿模仿
但记住一句话:No zuo no die(不作死就不会死)!不要想着,只要跑得够快,你就是这个火埕上最酷的仔!
非专业人士请勿模仿
毕竟在生活中,被炭火烫伤的概率相对于发生莱顿弗罗斯特效应的概率要高得多!
然而,在航天领域,莱顿弗罗斯特效应的意义就不一样了。现代航天发射使用的液体火箭发动机,采用气膜冷却技术,使用极低温的液体燃料或液体氧化剂在发动机燃烧室与喷嘴的内壁渗出形成一层气膜,隔绝炽热的燃气与室壁的传热。气膜冷却这也就是说,气膜冷却是利用固体壁面上冷却剂薄膜的质传递原理以达到冷却和保护壁面免遭高温气流破坏之目的。
这样子就可以使液体火箭发动机在极高温燃气下长时间工作1.5-5分钟,并可以多次点火、重复使用。除此之外,在著名的《自然通讯》杂志上,更有诺森比亚和爱丁堡大学的研究人员发表首次证明:在火星上可以使用一种创新的新技术从二氧化碳中收集能量。
这项研究提出了一种基于莱顿弗罗斯特效应的新型发动机,在火星表面建立未来电站。因为美国航空航天局(NASA)的火星勘测轨道器(MRO)越来越多的证据表明:干冰可能是火星上的一种天然资源,而干冰块能够在受蒸发气体蒸气屏障保护的热表面上方悬浮。这样就能利用这种效应产生的蒸气为发动机提供动力,实现在火星上发电的愿望。
倘若这项研究真的能实现,那很多事情就不是异想天开了!以后的事,谁知道呢?毕竟科技来源于生活,又改变着生活,但不可否认的是,历史一向是由勇者推动的,且与它所表现的形式无关。
正如鲁迅所说:真的猛士,将更奋然而前行。