Štít kapitána Ameriky vysvětlil věda

Captain America’s štít je známý tím, že absorbuje obrovské množství kinetické energie, od dělostřeleckého granátu po úder od Hulka - díky čemuž je Cap nejen v bezpečí, ale i na nohou. Co se tam děje?

Je těžké vysvětlit, jak štít funguje, částečně proto, že se chová za různých okolností odlišně. Někdy je štít hozen a zapuštěn do zdi; ale někdy se odrazí od zdí a divoce se odrazí. Někdy se zdá, že štít snadno absorbuje obrovskou sílu; ale někdy je to poškozeno útoky nejmocnějších nepřátel Capu.

Z vědeckého hlediska je však důležité si uvědomit, že mluvíme o prvním zákonu termodynamiky, říká Suveen Mathaudhu , programový manažer v divizi materiálových věd US Army Research Office, mimořádný profesor materiálových věd na NC State University a fanoušek hardcore komiků. Energie je zachována. Nezmizí, pouze změní formu.

Obrazový kredit: Marvel.comKdyž je obrovská energie, například úder od Thorovo kladivo , zasáhne Capův štít, ta energie musí někam jít.

Normálně by tato energie musela být buď skladována, nebo přeměněna na teplo nebo zvuk. Čtenáři komiksů a návštěvníci kina ale vědí, že Capův štít obvykle nevydává vlny tepla ani řvoucí výkřiky (rázová vlna Thorovho kladiva v Mstitelé bez ohledu na film).

Tato absence tepla a zvuku znamená, že energie musí být nějak absorbována; atomové vazby ve štítu - z nichž je vyroben vibranium - musí být schopen uchovávat tuto energii v nějaké formě, říká Mathaudhu.

Například v komiksu není o nic menší autorita než Molekula Man naznačuje, že něco na molekulární struktuře štítu je nejpodivnější ze všech. Na základě svých pozorování Mathaudhu poznamenává, že štít v podstatě funguje jako baterie. (Koneckonců, objeví se zdroj elementární energie Tony Stark Iron Man 2 je také vibranium .)

Ale štít se také jeví jako schopný fungovat jako a kondenzátor , schopný velmi rychle zpracovat velké množství energie. (Zjednodušené vysvětlení: kondenzátory - jako blesk na smartphonu - rychle absorbují a uvolňují energii; baterie - podobně, baterie - absorbují a uvolňují energii regulovanou rychlostí.)

To znamená, že Capův štít je superkapacitor (možná se atomy vibrania skládají podobně jako grafen?), schopné fungovat jako hybrid baterie a kondenzátoru.

Jak ale štít uvolňuje veškerou uloženou energii, kterou ušetřil?

Pokud se energie ukládá ve vazbách mezi atomy štítu, mohlo by to vysvětlit variabilitu fyzikálních charakteristik štítu, říká Mathaudhu.

všechno špatně s temným rytířem

Například možná jeho supercapacitorová povaha vysvětluje, kde štít získává energii, kterou potřebuje k odrazu z více povrchů před návratem do Capovy ruky (jak to často dělá v komiksu) - nebo jak je štít schopen uvolnit dostatečnou sílu jednou ranou se zařezal do super silné bionické paže Zimního vojáka (jak je vidět v posledním filmu Captain American).

Součástí toho je samozřejmě Capova síla, ale zdá se, že roli hraje i samotný štít.

Mohly by malé atomy skutečně obsahovat tento druh energie? Je důležité si pamatovat, jak hodně energie je obsažena v atomových vazbách: atomová bomba i konvenční zařízení pro jadernou energii jsou poháněny štěpením atomů. [ Poznámka: Komentátor St. Chris zde zachytil chybu - spojil jsem atomové vazby s jadernými vazbami. Velmi rozdílný. Jeho komentář Je zde .]

A všichni dobře známe příklady skutečných technologií, které přeměňují kinetickou energii na energii uloženou, jako je setrvačník a technologie generátoru, která využívá tření při šlapání na brzdy v Priusu k nabíjení baterií automobilu.

Jak to u komiksů často bývá, je zde jádro vědecké pravdy - Capův štít to posune o krok dále.

Tento článek se původně objevil na NC State University Abstrakt pod jménem Proč je štít Captain America v zásadě superkondenzátor posázený hvězdami a je přeložen se svolením .

Také na The Abstract

Sledujete Mary Sue dál Cvrlikání , Facebook , Tumblr , Pinterest , & Google + ?