在太空中,只有金屬才能自動融合在一起,憑什麼?

在太空中,兩塊金屬接觸在一起就會自動熔接,科學上將這個現象稱之為“冷焊”。憑什麼只有金屬才行,其中有什麼貓膩?

在太空中,只有金屬才能自動融合在一起,憑什麼?

有小夥伴推測是原子之間的萬有引力,這個結論不靠譜,萬有引力無處不在,但太空中只有金屬一見鍾情。

在太空中,只有金屬才能自動融合在一起,憑什麼?

“冷焊”技術不找山東藍翔,靠的是金屬特殊的微觀結構。金屬中有大量的自由電子,有人說金屬就是一堆原子核暢遊在電子的海洋中。在金屬中找不到固定的微觀結構,所有固態金屬都是由原子核和自由電子“雜亂無章”堆砌起來的。

在太空中,只有金屬才能自動融合在一起,憑什麼?

沒有規則就是最好的規則,金屬能在不破壞微觀結構的情況下改變形狀,所以金屬的可塑性和延展性都很好。在太空中,因為沒有空氣和氧化層的阻礙,接觸在一起的金屬會有奇妙的反應。

在太空中,只有金屬才能自動融合在一起,憑什麼?

首先,金屬微觀結構是雜亂無章的,根本無法區分接觸面的自由電子屬於哪一塊金屬。電子融合後,暢遊在電子海洋中的原子核也不分彼此了。

其次,宏觀上金屬是固體,在微觀上它是“液體”,因為沒有固定的微觀結構,原子核和自由電子稍微挪下位置很輕鬆。雖然平整的固體表面在原子水平上都是凹凸不平的,對於金屬來說這都不是事,稍微“流動”一下就可以填平這些凹凸不平。

在太空中,只有金屬才能自動融合在一起,憑什麼?

通常,固態物質都有固定的微觀結構,如離子鍵組成的晶體(鹽),共價鍵組成的晶體(沙子),高分子聚合物組成的有機物。在晶體中,原子核和電子都有固定的位置,稱為“晶格”。高分子聚合物雖然沒有晶格限制原子核和電子,但巨大的分子轉個身都困難,位置也是固定的,分子中的原子核和電子更是動彈不得。

在太空中,只有金屬才能自動融合在一起,憑什麼?

要在太空中冷焊普通固態物質,除非離的足夠近,依靠分子之間的萬有引力吸引到一起,但是分子水平的平整表面是不可能達到的。而且分子作用力很複雜,也不允許這種冷焊方式。


分享到:


相關文章: