通常情况下,我们看到的液体变成固体或固体变成液体,只与温度和压力有关。然而,你能想像出电流也有这样的作用吗?
1947年,一个叫温斯洛的美国人发现了一个奇怪的现象。他把石膏、石灰和炭粉加在橄榄油中,然后加水搅成一种悬浮液,想看看这种悬浮液能不能导电。在试验中,他意外地发现,这种悬浮液没有加上电场时,可以像水或油一样自由地流动;可是一加上电场,就能立即由自由流动的液体变成固体,而且随着电场强度的增加,固体的强度也在增加。当撤消电场时,它又能立即由固体变回液体。由于这种悬浮液可以用电场来控制,因此科学家们就把它叫做“电流变体”,并把这种现象称为“温斯洛现象”。温斯洛还为此申请了专利。
那么,电流变体究竟有什么用处呢?人们最先想到的是用它来制造汽车的离合器和刹车装置。汽车司机都知道,改变行车速度要换挡,而换挡至少也需要几秒钟的时间。遇到紧急情况刹车时,司机猛踩刹车让刹车片紧紧“抱住”旋转的轮子,也要用1秒钟左右的时间。可在这1秒钟之内,就有可能造成车毁人亡的惨剧。如果用电流变体做成离合器或刹车装置,那么只需千分之几秒的时间,就可以达到换挡或刹车的目的。因为不加电场时,电流变体为液体,黏度很小,等于汽车挂不上挡;加上电场后,电流变体的黏度随电场强度的增加而增大。当电流变体变成固体时,主动轴就和滑动轮结合成一个整体,就相当于换上了挡,而这个过程只需要千分之几秒的时间。用电流变体刹车的秘密就在于此。
近几年,科学界正在研究有“感觉”和有“知觉”的仿生智能材料,它能随外界环境的变化而自动调节其功能,而电流变体正好在此可以发挥作用。由于电流变体能随电压的不同而改变自身的强度,所以能充当智能材料的“肌肉”。因为一使劲(加上电压)肌肉就会变硬,肌肉一放松(撤掉电压)身子就变软了。
在美国,有的科学家还用电流变体,研制出一种能自动加固的直升机水平旋翼叶片。在飞行中,当叶片突然遇到疾风而猛烈振动有可能断裂时,叶片中事先加入的电流变体就会使直升机叶片变成固体,从而实现自动加固的目的。
总之,电流变体的应用非常广泛,它有可能开辟出一个新的材料世界。
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