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未來高速火車可以像雪橇般滑行
點擊率:1474   作者:上海拓科實業有限公司   來源:http://www.shtorke.com   時間:2017-1-11 16:32:05

據《自然》雜志最新報道,美國學者認為未來的超高速火車可以在絨毛般的軌道上滑行,就像雪橇在雪層上飛滑一般。

科學家同時指出同樣的原理可以用來研制低摩擦、壽命長的各類機器軸承。

  研究人員得出這一結論是通過研究雪橇滑行時產生的巨大升力。在雪層中,這種升力來源于細小冰的結晶體之間的空氣。當雪層被雪橇板壓平時,空氣就從多孔的雪層中被擠出,由此而產生了對雪橇板向上的推力。而這一過程的最大好處是空氣的作用力使得接觸面的摩擦力特別的小,不會阻止雪橇的滑行趨勢。

  同樣的原理還存在于人類的血液血紅細胞在毛細血管里平穩流動。在人類血管壁的松散柵欄組織中散布著許多蛋白質,當血紅細胞流過血管時蛋白質間的液體被擠出。擠出的液體給血紅細胞以推力,血液流動就得以平穩進行下去。

  美國紐約市立大學的謝爾登·韋恩鮑姆和他的同事們在進行著相關實驗。該小組意圖檢測這一過程中產生的推力能否支撐起整列火車。他們利用活塞推壓汽缸中的雪,然后測量產生的升力大小。在壓擠過程的前一秒半的時間內,空氣從多孔的雪層中擠出帶來巨大的上升推力。而在接下來的一兩秒鐘內升力就下降為零,因為這時大多的空氣已從雪中擠出。

  這就是為何輕巧、絨毛般的雪層能夠支撐起雪橇板重壓的原因。但前提是雪橇板在同一位置逗留時間不超過一秒。只要雪橇的滑行速度足夠快,它就不會陷入雪層中。

  研究人員將其得出成果發表在了最新的《物理評論通訊》雜志上。他們認為重約50噸的火車車廂能夠在絨毛般的軌道上滑行而不會陷入其中。韋恩鮑姆說道:“乘坐這種火車的感覺就像坐在平底的雪橇上。”

  新的火車軌道將會由兩塊側壁組成,中間填充著絨毛般的材料。這些材料應該有與鵝絨毛同樣的彈性。但是如果要把數千數萬公里的鐵軌都鋪上鵝毛,那花費一定非常可觀。因此最好用其它的合成替代品,例如在枕頭中填充的那種材料。

  韋恩鮑姆還指出,由于火車只有在高速行駛時才能滑動在這些絨毛軌道上,最好能夠為火車研制出一種可以伸縮的輪子,在火車起動或停止時能夠支撐整個車廂。他還說道:“要把這一思想變為現實還需要很長的路走,但是我們對于最終的可行性還是特別的興奮。我們小組正在努力研制一個樣機。我們已經開始去各個商場買枕頭了。”


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