超级材料成就史上最壕级英雄

作者: 子凡

发布日期: 2018-03-13

本文详细介绍了漫威电影《黑豹》中虚构的超级材料“振金”及其在现实世界中的科技对应,包括中国古代的青铜技术、乌兹钢的冶炼历史以及工业时代的材料技术进步,展示了人类在材料科学领域的探索与成就。

漫威最新超级英雄电影《黑豹》,继在北美创造票房奇迹之后,也终于在中国大陆上映了。作为漫威电影中第一位来自非洲的超级英雄,黑豹两年前曾在《美国队长3》中惊艳亮相,而这次我们将在电影里看到他的祖国——虚拟国家“瓦坎达”。身穿战衣的黑豹科技天下第一,只因外星金属黑豹本名特查拉,号称漫威“最壕超级英雄”,正式身份是瓦坎达的国王,个人资产是钢铁侠的7000多倍!

在漫威电影世界里,外国人都以为瓦坎达是个落后穷国,其实这个国家拥有各种领先世界、独一无二的“黑科技”,只是长期对外保密而已。漫威电影中的瓦坎达首都,看起来科技水平比“联合国五大流氓”还先进。

瓦坎达的科技和财富,来自全球独一无二的“黑材料”振金。按照漫威设定,振金来自一颗巨大的外星陨石,是一种地球没有的金属物质。它有两个BUG级别的特性:一,硬度超强,韧性超强,几乎坚不可摧;二,能吸收冲击波的能量,而且还能反向释放出来!反正就是完爆现实中的各种材料。瓦坎达的科学家们,把振金技术钻研到了极致,把它做成各种精良的武器、建材、能源和其他高科技产品。

黑豹妹妹苏睿开发的振金手炮,能发射冲击波。

其实在之前的漫威电影里,振金也出过场。美国队长的盾牌——二战前有科学家误打误撞,做实验时把熔化的振金与其他金属注入一个槽子,形成名叫“原始艾德曼金属”的合金,后来又做成了盾牌(在电影设定中,盾牌是钢铁侠的老爸霍华德·史塔克所造)。原始艾德曼金属比振金更硬更强,但因为是偶然形成,所以没法复制,仅此一块。金刚狼的骨骼和爪子——后来又有人把振金混合其他金属材料,制成合金,称为“艾德曼金属”。

《X战警》中的金刚狼曾被抓去做身体改造,骨骼、爪子都换成了这种材料。艾德曼金属比原始艾德曼金属性能稍差一点儿,但也强到足以抵御核爆炸,而且可以小批量生产。

幻视的身体——《复仇者联盟2:奥创纪元》中,小反派尤利西斯·克劳(在《黑豹》中再次出场)从瓦坎达偷走振金,被大反派奥创用来制造机械躯体。后来复联成员把躯体夺回,造出了幻视。影片中在釜山街头,黑豹秀了一把全套振金高科技装备。

不过以上那些都是限量版,极为珍贵,因为1克振金的国际市场价高达10000美元(漫画设定)!而坐拥上万吨宝矿的黑豹,手上的振金要多少有多少,所以从战甲、武器到座驾几乎全是振金打造……在影片中,黑豹穿上了妹妹苏丽开发的最新款振金战甲,它加入了纳米技术,不仅全身刀枪不入、利爪无坚不摧,还能收入颈部的一圈爪形饰物里。

引领文明的超级材料当然,超级英雄世界的设定向来“一本正经地胡说八道”,以上这些作为观影储备就行,不必较真。不过在现实世界,人类确实一直在寻找更硬、更强、功能更多的超级材料。虽说直到今天还造不出现实版的振金来,但历史上确实有过一些领先时代的“超级材料”,象征着当时人类科技水平的精华。

中国青铜:削铜如泥大宝剑由铜、锡、铅三种金属熔合而成的青铜,是人类最早掌握的实用金属材料。

其中我们中国古代的青铜器,又在世界上独树一帜,留下了众多国宝级文物。其实中国的铜、锡、铅资源并没什么特殊之处,主要是工艺发达,典型代表就是博物馆里的青铜鼎、青铜剑。越王勾践剑,现藏湖北省博物馆青铜材料的韧性不如铁器,主要靠铸造成型,“铸剑”一词就由此而来。春秋战国时期,中国就有了铸造复合青铜剑的技术:剑刃由锡含量高的青铜制成,坚硬而锋利;剑身的青铜则锡含量较低,强韧不易折断。

铸剑时先铸剑身,再把剑身两侧加铸上剑刃,组合成一柄大宝剑。受工艺所限,古代地中海地区的青铜剑长度一般只有30~40厘米,而古代中国的复合青铜剑可以造得更长,便于刺杀,所谓一寸长一寸强。春秋晚期著名的“越王勾践剑”长55.7厘米,而战国晚期的秦青铜剑更夸张,秦兵马俑坑出土的一把剑长达94.8厘米!

当然剑太长的副作用是不好拔,《史记》中面对荆轲的小匕首,堂堂嬴政也只能绕着柱子“秦王走位”,才争取到时间拔出长剑。

乌兹钢:消失的盖世强铁铁是地壳中储量第二的元素,分布广泛,开采、冶炼难度不高,因此从公元前到今天一直都是人类最重要的金属。但在古代运输铁矿石很困难,只有一个地方同时拥有优质铁矿和高超的冶炼工艺,才能冶炼出高性能的铁材料,用这种稀缺材料才能打造出绝世刀剑。

古代最有名的优质铁材料,当属乌兹钢。出产乌兹钢的铁矿,位于印度南部的德干高原。当地铁矿纯度很高,并含有钒、锰、钴、镍等微量元素,质量上乘。从公元前开始,当地人把铁矿石和木炭、竹炭等燃料放入陶炉里冶炼,制成一块块的铁锭,并把这种半成品出口到波斯、希腊、罗马和中国等各大文明地区。它在中国被称为“镔铁”,而在中东地区多被送到当时的兵器工业中心——大马士革,打造成著名的“大马士革钢刀”。

乌兹钢刀在中世纪,大马士革钢刀声名远扬,号称天下第一名刀。它不但有划纸削发的锋利,重压不折的坚韧,还有一张“高级脸”:刀剑表面附有层层叠叠、如同波浪般的漂亮花纹,被阿拉伯人誉为夜空中的繁星。现代仿制的大马士革钢刀,表面花纹更夸张。

如今的现代工艺,已经能打造出性能、花纹不亚于大马士革钢刀的精品刀剑,但由于出产乌兹钢的原矿早已枯竭,所以无法再造出“原汁原味”的大马士革刀……值得一提的是,乌兹钢的原矿虽然特殊,但仍是百分百的地球物产,并非某些传说那样来自天外陨铁。

工业时代的超级材料梦进入工业时代,人类攀科技树的速度越来越猛,材料技术进步飞快。

1850年,英国工程师贝塞麦发明转炉炼钢法,使大规模炼钢成为现实,长达2000多年的“铁器时代”终于进化到了“钢时代”!1895年,德国军火巨头克虏伯,研发出了表面渗碳的镍铬合金钢,防护能力约是同等厚度熟铁的2.66倍,被用于制造战舰装甲。而到21世纪,这种水平的钢材,中国随便一个小钢铁厂就能生产。钢铁在材料界的垄断地位,受到了两个对手——铝合金和钛合金的挑战。

铝和钛都是储量丰富的金属(铝在地壳中的含量比铁还多),比铁密度小,制成合金之后用途广泛。但由于提炼它们需要消耗大量资源、电力,因此铝直到二战时期仍是宝贵的战略物资,而钛合金直到今天仍是高端材料。金属钛以希腊神话中的泰坦巨神命名,轻巧、坚固、耐腐蚀的优良性能如同“泰坦之力”。

最强材料不一定是金属,看似寻常而脆弱的碳元素,如果排列成特殊的纤维结构,也能形成比钢铁、铝合金和钛合金更轻巧坚固,而且没有磁性的材料——碳纤维。从笔记本电脑到高档汽车,从羽毛球拍到导弹、火箭,碳纤维已经深入到了现代生活各个领域。除此之外,被广泛看好的石墨烯,以及追随蜘蛛侠脚步的人造仿生蛛丝等有机材料,也在准备上位……碳纤维材料也许随着未来发展,人类终有一天会创造出性能堪比“振金”的超级材料。

不过,这个希望不在于外星陨石带来的天降财富,而在人类科技自己。

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