又到了六一兒童節(jié)這個(gè)小朋友們最盼望的日子。從能發(fā)射“十萬(wàn)伏特”電擊的皮卡丘，到爭(zhēng)奪“賽博坦”星球“能量塊”的變形金剛，再到飛向外星系進(jìn)行能源探索的賽爾號(hào)……動(dòng)畫(huà)片陪伴一代又一代小朋友快樂(lè)成長(zhǎng)。細(xì)心的觀眾也許會(huì)發(fā)現(xiàn)，動(dòng)畫(huà)片里的一些情節(jié)似乎都能從現(xiàn)實(shí)世界找到影子。那么，在這個(gè)特殊的日子里，就讓我們來(lái)聊聊動(dòng)畫(huà)片里的那些科技梗吧。
《寵物小精靈》皮卡丘 靈感或來(lái)自“放電高手”電鰻
看過(guò)動(dòng)畫(huà)片《寵物小精靈》的朋友一定對(duì)矮胖矮胖圓咕隆咚的小精靈——皮卡丘印象深刻。尤其是在對(duì)戰(zhàn)中，它可通過(guò)臉上的電氣袋釋放電能。鮮有對(duì)手的“十萬(wàn)伏特”絕招，讓許多小朋友艷羨不已。不過(guò)，皮卡丘能放電也許并不是作者的憑空想象，自然界真的就有和皮卡丘一樣的放電高手——電鰻。
對(duì)此，中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物所副研究員趙亞輝在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示，魚(yú)類中確實(shí)有不少種類都具有放電功能，既有海水魚(yú)類，也有淡水魚(yú)類。它們主要的放電器官大部分是由肌肉衍生出來(lái)的，如電鰻放電器官就是由尾肌轉(zhuǎn)變而來(lái)。其放電器官由發(fā)電細(xì)胞構(gòu)成，發(fā)電細(xì)胞在神經(jīng)中樞指揮下，神經(jīng)層出現(xiàn)極化逆轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生電流，使得這些細(xì)胞就像一個(gè)個(gè)“小電池”一般。雖然每個(gè)發(fā)電細(xì)胞只能產(chǎn)生約0.1伏電壓，但1尾長(zhǎng)達(dá)2米的電鰻大約有6000個(gè)發(fā)電細(xì)胞，當(dāng)它們串聯(lián)在一起后，實(shí)測(cè)最大發(fā)電量可以超過(guò)550伏，從而達(dá)到電暈甚至電死其它動(dòng)物的效果。至于電鰻為啥不會(huì)電到自己，趙亞輝解釋說(shuō)：“由于電流都會(huì)選擇從電阻最小的通路經(jīng)過(guò)，所以電鰻在水中放電時(shí)，電流會(huì)經(jīng)由水傳遞，并不會(huì)電到它自己。”
值得一提的是，電鰻的放電過(guò)程是脈沖式的，并不能持續(xù)放電。這一點(diǎn)也與皮卡丘放電后變得虛弱，并且在一段時(shí)間內(nèi)不能再使用絕招的狀態(tài)相似。
《變形金剛》“能量塊” 可燃冰也許是它現(xiàn)實(shí)生活原型
動(dòng)畫(huà)片《變形金剛》可謂80后的集體記憶，其從1984年首播起至今已有33年的歷史。而其中貫徹始終的情節(jié)主線，就是汽車(chē)人和霸天虎之間對(duì)于一種紫色的小方塊——“能量塊”的爭(zhēng)奪。
《變形金剛》中機(jī)器人爭(zhēng)奪的這種體積小、能量大的“能量塊”，在現(xiàn)實(shí)生活中也可以找到原型，它就是可燃冰。
可燃冰學(xué)名“天然氣水合物”，外形像冰塊，一旦遇到火，它就可以像固體酒精一樣燃燒，但燃燒時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于固體酒精，產(chǎn)生的能量也十分巨大。有專家表示，可燃冰最大的特點(diǎn)就是能量密度高。同等條件下，其產(chǎn)生的能量比煤、石油、天然氣要高出數(shù)十倍。以生活中常見(jiàn)的汽車(chē)為例，如果一輛以天然氣為燃料的汽車(chē)，一次加100升天然氣能跑300公里的話，那么加入相同體積的可燃冰，這輛車(chē)就能跑5萬(wàn)公里。
可燃冰是清潔燃料，燃燒后只生成二氧化碳和水，如果替代化石燃料，將有助于解決空氣污染的問(wèn)題。不僅如此，可燃冰儲(chǔ)量巨大，廣泛分布于全球大洋洋底、陸地凍土層和極地之下。有專家估計(jì)，其資源量相當(dāng)于全球已探明傳統(tǒng)化石燃料碳總量的兩倍，是一種具有重大戰(zhàn)略意義的未來(lái)能源。
《賽爾號(hào)》探索地外能源 與現(xiàn)今各國(guó)瞄準(zhǔn)月球能源不謀而合
公元2110年，地球能源已接近枯竭，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重。為了實(shí)現(xiàn)地外星系探索計(jì)劃，人類制造了能源探索飛船賽爾號(hào)……這是動(dòng)畫(huà)片《賽爾號(hào)》中的情景。
動(dòng)畫(huà)片中的情景在未來(lái)或許會(huì)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。人類對(duì)月球的探索一直沒(méi)有停歇，我國(guó)實(shí)施了探月工程，美國(guó)推進(jìn)“重返月球”計(jì)劃，世界各主要航天大國(guó)也紛紛提出雄心勃勃的月球探測(cè)計(jì)劃。各國(guó)之所以對(duì)月球探索這么熱衷，原因之一就是現(xiàn)代科學(xué)證明，月球資源對(duì)人類的生存、發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。
據(jù)中國(guó)月球探測(cè)工程首任首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)介紹，地球上的石油、煤、天然氣等資源終究要耗光，而月球則蘊(yùn)藏著豐富的能源。他說(shuō)，月球上一個(gè)“白天”大約相當(dāng)于地球上半個(gè)月，表面沒(méi)有大氣、電離層等遮擋，十分利于太陽(yáng)能的采集。同時(shí)月表沒(méi)有建筑物，可無(wú)限鋪設(shè)太陽(yáng)能電池板，而且月球太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎筝斔偷降厍虻募夹g(shù)也已解決。
月球上特有的礦藏和能源，是對(duì)地球資源的重要補(bǔ)充和儲(chǔ)備。科學(xué)考察探明，月球上已知礦物有100多種，包括大量的鋁、鎂、鈣、鈦、硅、鈉、鉻、鉀、錳、鋯、鋇、鈧、鈮等，另有5種是地球上沒(méi)有的。
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員鄭永春表示，把外太空的資源開(kāi)采后拿到地球上用，代價(jià)非常高昂，而且有些資源，如黃金、鉑金等，品質(zhì)如果不高完全沒(méi)有必要開(kāi)采。但有些資源，如月壤中含有的氦-3，如今已被世界公認(rèn)為是高效、清潔、安全、廉價(jià)的核聚變發(fā)電燃料，而且地球上沒(méi)有，這就有必要拿回來(lái)。據(jù)了解，氦-3在核磁共振成像設(shè)備的超導(dǎo)電磁體冷卻、半導(dǎo)體、超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、光電子、激光陀螺等領(lǐng)域有著重要作用。但如何把氦-3從月球拿回來(lái)，是科學(xué)家們首先要解決的問(wèn)題。
“把外太空資源就地利用。這種方式也許更科學(xué)、合理。”鄭永春強(qiáng)調(diào)。
《美少女戰(zhàn)士》V型頭飾 記憶合金打造才能與額頭緊密貼合
在動(dòng)畫(huà)片《美少女戰(zhàn)士》中，美少女戰(zhàn)士每次變身時(shí)都會(huì)在額頭上出現(xiàn)一個(gè)金閃閃的V型頭飾。這個(gè)頭飾能夠和額頭貼合得如此緊密，有人猜測(cè)，一定是由記憶合金做成的。
對(duì)此，有專家解釋，記憶合金，又稱形狀記憶合金，是一種在特定條件下變形，之后又能恢復(fù)其變形前原始形狀的合金材料。這樣的特性就好像這塊金屬對(duì)自己之前的樣子有記憶一樣，所以人們把它叫做記憶合金。
而記憶合金究竟是如何記憶的，科學(xué)家表示原理目前還不清楚，只知道其在一定的溫度條件下，能恢復(fù)原來(lái)的形狀，而且具有百萬(wàn)次以上的恢復(fù)功能。這種合金的另一個(gè)獨(dú)特性質(zhì)是在特定溫度下發(fā)生“超彈性”效應(yīng)，表現(xiàn)為能承載比一般金屬大幾倍甚至幾十倍的可恢復(fù)應(yīng)變。
記憶合金以鎳鈦記憶合金為典型代表，在醫(yī)療、建筑、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。例如美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)新火星車(chē)的車(chē)輪，將使用一種由鎳鈦記憶合金制成的非充氣式網(wǎng)狀輪胎，它比“好奇”號(hào)使用的鋁制車(chē)輪能承受更大形變與更多載荷。(責(zé)編：白宇、岳弘彬)
