科学家发现未来高速火车可以像雪橇般滑行

点击次数:   更新时间:2020-06-27 02:41     作者:九州体育

  南方网讯 据《自然》杂志最新报道,美国学者认为未来的超高速火车可以在绒毛般的轨道上滑行,就像雪橇在雪层上飞滑一般。科学家同时指出同样的原理可以用来研制低摩擦、寿命长的各类机器轴承。

  研究人员得出这一结论是通过研究雪橇滑行时产生的巨大升力。在雪层中,这种升力来源于细小冰的结晶体之间的空气。当雪层被雪橇板压平时,空气就从多孔的雪层中被挤出,由此而产生了对雪橇板向上的推力。而这一过程的最大好处是空气的作用力使得接触面的摩擦力特别的小,不会阻止雪橇的滑行趋势。

  同样的原理还存在于人类的血液血红细胞在毛细血管里平稳流动。在人类血管壁的松散栅栏组织中散布着许多蛋白质,当血红细胞流过血管时蛋白质间的液体被挤出。挤出的液体给血红细胞以推力,血液流动就得以平稳进行下去。

  美国纽约市立大学的谢尔登。韦恩鲍姆和他的同事们在进行着相关实验。该小组意图检测这一过程中产生的推力能否支撑起整列火车。他们利用活塞推压汽缸中的雪,然后测量产生的升力大小。在压挤过程的前一秒半的时间内,空气从多孔的雪层中挤出带来巨大的上升推力。而在接下来的一两秒钟内升力就下降为零,因为这时大多的空气已从雪中挤出。

  这就是为何轻巧、绒毛般的雪层能够支撑起雪橇板重压的原因。但前提是雪橇板在同一位置逗留时间不超过一秒。只要雪橇的滑行速度足够快,它就不会陷入雪层中。

  研究人员将其得出成果发表在了最新的《物理评论通讯》杂志上。他们认为重约50吨的火车车厢能够在绒毛般的轨道上滑行而不会陷入其中。韦恩鲍姆说道:“乘坐这种火车的感觉就像坐在平底的雪橇上。”

  新的火车轨道将会由两块侧壁组成,中间填充着绒毛般的材料。这些材料应该有与鹅绒毛同样的弹性。但是如果要把数千数万公里的铁轨都铺上鹅毛,那花费一定非常可观。因此最好用其它的合成替代品,例如在枕头中填充的那种材料。

  韦恩鲍姆还指出,由于火车只有在高速行驶时才能滑动在这些绒毛轨道上,最好能够为火车研制出一种可以伸缩的轮子,在火车起动或停止时能够支撑整个车厢。他还说道:“要把这一思想变为现实还需要很长的路走,但是我们对于最终的可行性还是特别的兴奋。我们小组正在努力研制一个样机。我们已经开始去各个商场买枕头了。”(城子)


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