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一種有記憶力的神奇合金
在美國(guó)加里福尼亞州的道格拉斯宇航用品公司里，有一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)。它不燒油，不燒天然氣也不用電，而是單靠溫水就能工作。
這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力部件，是一組用叫做“鎳鈦諾”的鎳和鈦的合金制成的環(huán)狀物。這種合金有可能深刻改變我們這個(gè)急于尋求新能源的世界的命運(yùn)。研制這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的科學(xué)家估計(jì)，鎳鈦諾發(fā)電，在成本上與用石油、天然氣和核燃料發(fā)電相比，具有壓倒優(yōu)勢(shì)。
近20年來(lái)，全世界有幾十個(gè)實(shí)驗(yàn)室，默默地，有時(shí)甚至是秘密地，對(duì)鎳鈦諾的性能進(jìn)行研究。大家公認(rèn)它是最引人注意的一種金屬材料。越來(lái)越多的科學(xué)家對(duì)鎳鈦諾既感興趣，又迷惑不解。
在室溫下，一根鎳鈦諾絲像鋼一樣堅(jiān)硬;但一浸入冷水，它就突然變得柔軟，一扭就彎。折彎后，可以保持彎度。再浸人熱水中時(shí)，它會(huì)突然像蘇醒過(guò)來(lái)的樣子，狠狠地彈回到原來(lái)的形狀。簡(jiǎn)而言之，它有一種形狀記憶的反應(yīng)能力，是一種固態(tài)能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，只要由冷變熱，每平方英寸就能產(chǎn)生55噸的力量。
鎳鈦諾的奇特性質(zhì)是美國(guó)海軍軍械實(shí)驗(yàn)室于1958年發(fā)現(xiàn)的。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)很偶然。當(dāng)?shù)谝慌団佒Z錠從爐中冶煉出來(lái)時(shí)，美國(guó)海軍冶煉合金鋼的冶金專家威廉·巴克勒照常拿起兩根手指粗細(xì)的金屬錠互相敲了敲，它們發(fā)出單調(diào)、 啞的聲音，毫無(wú)值得驚異的地方。但是，幾分鐘以后，巴克勒發(fā)現(xiàn)，另外兩根同一批出爐的鎳鈦諾錠相敲時(shí)，卻發(fā)出銀鈴般的聲響。唯一的區(qū)別在于溫度：第二對(duì)鎳鈦諾錠剛從爐中取出，溫度較高。
不久以后，在一次美國(guó)海軍科學(xué)家的會(huì)議上，巴克勒展示了鎳鈦諾的另一種特性：無(wú)論你把它彎曲多少次，它一點(diǎn)也不表現(xiàn)出通常金屬要呈現(xiàn)的“疲勞”現(xiàn)象。同其他合金一樣，鎳鈦諾被彎曲時(shí)，彎曲地方的溫度升高，恢復(fù)原狀時(shí)，彎曲的地方的溫度也隨即降低。
一位與會(huì)的科學(xué)家在點(diǎn)燃煙斗以后，用打火機(jī)把一根彎成蛇腹形的鎳鈦諾絲烘烤了一下，它立即彈開(kāi)變直。“這就是事情的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，”巴克勒說(shuō)。
雖然它具有這些無(wú)敵的特性，但一直到1973年，才由加州伯克利的勞倫斯實(shí)驗(yàn)室的發(fā)明家里奇韋·班克斯利用它獲得了一個(gè)重要但未引人注意的突破：他制造出一臺(tái)鎳鈦諾熱能發(fā)動(dòng)機(jī)的樣機(jī)。
班克斯的新發(fā)明是一個(gè)平放在中心軸上的輪盤，輪盤的每根輻條上都懸掛著一根U形的鎳鈦諾絲，其末端都連接著一個(gè)能沿輻條滑動(dòng)的套筒。當(dāng)U形絲浸入輪下水槽的熱水中時(shí)，它就彈開(kāi)，產(chǎn)生的能量推動(dòng)輪子旋轉(zhuǎn)。
圍觀的科學(xué)工作者敏銳地預(yù)感到這項(xiàng)發(fā)明的劃時(shí)代的意義。當(dāng)時(shí)，勞倫斯實(shí)驗(yàn)室主任、諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者埃德溫·麥克米倫順手拿了一只裝擦手紙的盒子，揮筆快速計(jì)算了一下：這臺(tái)小機(jī)器產(chǎn)生的功率約為半瓦。今天，這個(gè)盒子已經(jīng)成為這臺(tái)鎳鈦諾熱能機(jī)的非正式檔案的一部分。
班克斯使機(jī)器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，想對(duì)環(huán)狀鎳鈦諾絲的疲勞跡象進(jìn)行觀察。奇怪的是，在旋轉(zhuǎn)了幾十萬(wàn)圈之后，機(jī)器竟然越轉(zhuǎn)越快。原因是鎳鈦諾將“記憶力”發(fā)展成為雙程的，它“學(xué)會(huì)”了在冷水中恢復(fù)它原來(lái)的U形的形狀。這樣一來(lái)，在水槽的熱水一側(cè)鎳鈦諾彈開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的能量，就可以少消耗一些用于壓彎水槽冷水一側(cè)的鎳鈦諾絲，因而凈得的能量就增多了。
美國(guó)能源局和世界銀行對(duì)鎳鈦資源在全球的分布進(jìn)行了初步研究，認(rèn)為這兩種元素儲(chǔ)量豐富，價(jià)格也不貴(每磅10美元左右)，同時(shí)分布均勻。因此有人認(rèn)為，到本世紀(jì)末，將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)鎳鈦諾工藝學(xué)和鎳鈦工業(yè);也許在世界上一些地方還會(huì)有鎳鈦諾經(jīng)濟(jì)學(xué)問(wèn)世。石油、煤等化學(xué)燃料時(shí)代的爆裂轟鳴聲，將被數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的鎳鈦諾熱能機(jī)上的無(wú)數(shù)鎳鈦絲、杠桿、圓圈、滑輪、彈簧、葉片、鰭片、皮帶輪等連續(xù)地在熱水和冷水中循環(huán)的輕柔的濺水聲所代替，通過(guò)這種金屬晶體的晶格振動(dòng)產(chǎn)生的某種神秘的力量，使這些金屬記憶、忘卻，再記憶、再忘卻，再記憶……從而取得無(wú)限的安全而清潔的再生能源。
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