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橡胶给地球装上轮子(组图

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发表于 2018-8-16 14:30:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
  一种呈青白色的奇妙树种,开黄绿色小花,割开树皮,里面流出白色的黏稠物质。在印第安语中,又被称为“树的眼泪”。
  西班牙国家博物馆,至今仍在展出一个黝黑的小球,小球落地后能反弹得很高,捏在手里则会感到有粘性。
  240年后,这个会弹跳的球才被法国科学家康达明为用三叶橡胶树的乳白色胶液制成的,而“橡胶”在印第安语中是“树的眼泪”。
  橡胶最初的用途是“擦子”,1770年,英国化学家普立斯特勒发现橡胶能擦去铅笔字迹,由此诞生了“橡皮”这一英文词汇。1823年,一个叫麦金托什的人不小心把橡胶溶液沾到衣服上,意外发现能够防水。于是,人类历史上第一件能挡雨水的衣服诞生了。直到今天,英语中的“雨衣”一词,还在以他的名字命名。
  19世纪初,美国一些小商店已经摆上了橡胶制品:从救生衣到雨衣、雨鞋,不一而足。但光顾者不多,原因是生橡胶在炎热的夏季会受热融化,在寒冷的冬季则会变得又硬又脆,而且气味又很难闻。绝大多数橡胶公司不是关门大吉,就是处在破产边缘。
  真正让橡胶取得应用的,是美国发明家固。1839年2月的一天,固在实验中,无意把盛橡胶和硫磺的罐子丢在炉火上,橡胶和硫磺受热后流淌在一起,形成了块状,他终于发现了制造耐用、不受气候影响的橡胶的方法。同一年,固用硫化橡胶制成了世界上第一双橡胶防水鞋;同一年,他还顺便发明了现代橡胶安全套。
  1851年,固参加了伦敦万国工业产品博览会,他的展品从家具到地毯,从梳子到钮扣都是由橡胶制成的,他因此被授予勋章等一系列勋章。这一年,伦敦的马克思在参观了博览会上的新技术、新发明后,观察到世界经济中心正在从欧洲转向美国。他在写给恩格斯的信中,提到了美国将影响世界的六类展品,第一类就是橡胶。马克思的预言得到了。19世纪中叶,橡胶工业已开始形成,它已能生产胶布、胶鞋、胶管、胶板及一些日用品等。
  而轮胎的偶然发明,则将橡胶推向了。1887年,苏格兰兽医约翰·博伊德·邓洛普在帮儿子修理自行车时,灵机一动,发明了充气轮胎。两年后,法国人爱德华·米其林也在一次修理自行车轮胎的过程中,想到可以把轮胎做成可拆换的,由车主自己修理。1891年,米其林申请了这项轮胎专利。1895年,轮胎被用在各种老式汽车上。
  目前,全世界每年生产轮胎达17亿条。没有轮胎之前,一位欧洲海军军官在记述乘坐汽车感受时说:“就像生病吃药时的医嘱:摇匀再服”。而橡胶轮胎的意义是:轮子开始代替人类的双腿奔跑。
  伊基托斯是秘鲁热带雨林的一个小村,印第安人总人口超不过250人。但是,随着雨林里橡胶的开发,冒险家纷纷来此“淘金”。19世纪末,这里膨胀为一座有两万居民的国际化商业城镇,仅来自欧洲、亚洲和拉美邻国的移民就有4000多人。
  伊基托斯有一座著名的“铁房子”,建于1887年。这座两层楼房完全由铸铁的廊柱支撑,包括螺母螺栓的所有建筑材料,全部在巴黎装船、再由数百名印第安人穿过雨林搬运而来。您恐怕想不到,它的设计者和建设者与高耸于巴黎市内的埃菲尔铁塔的设计者是同一个人居斯塔夫·埃菲尔!
  至今,这里仍留下了许多冒险家的故事,卡洛斯·菲尔明·菲茨卡拉德就是其中之一。为了打通运输道,获得更大的利润,菲茨卡拉德1894年乘一条蒸汽机船从伊基托斯港起航,在一条地峡前将船拆卸,发动上千印第安人和白人冒险家拖拉船体部件,穿过10公里长、坡度近500米的地峡,再把船组装好,进入另一条航道。该地峡如今叫“菲茨卡拉德地峡”。
  另一个大胆的冒险则来自英国探险家亨利·威克汉姆。橡胶树原产南美亚马孙河流域,主产巴西,其次是秘鲁、哥伦比亚、厄瓜多尔、圭亚那、委内瑞拉和玻利维亚。
  亨利·威克汉姆的计划是:采集数千粒橡胶树种,偷渡到英国。1876年,橡胶树种受到严格,一旦被发现从巴西带出一粒橡胶树种就会被判处死刑。但他还是成功地将几万粒橡胶树种运到了英国伦敦。这些珍贵的树种被撒进了英国皇家植物园的土壤之中。花匠培育的近3000棵橡胶树苗,之后又绕了大半个地球,来到英国当时的殖民地斯里兰卡和马来西亚。长时间的海上航行过后,只有一小部分树苗存活了下来。
  如今,全球30多个国家的热带地区引种栽培橡胶树,而以东南亚栽培最广,产胶最多。马来西亚、印度尼西亚、泰国、斯里兰卡和印度5国的植胶面积和产胶量占世界的90%。而这些国家的橡胶树,全部是当年南美洲热带雨林的子孙。
  1904年,云南土司刀安仁从新加坡购回巴西三叶橡胶树苗8000余株,并于当年8月底至9月中旬种植在盈江县凤凰山上,成为我国成功引种的第一批天然橡胶树。后因战乱和管理不善,至1950年只剩2株,现仅存1株,树龄已达107年。
  我国另一大橡胶海南岛,种植橡胶树的历史始自1906年。那一年,华侨何书麟从马来西亚引进4000粒橡胶种子,种植于会县(现为琼海市)和儋县。
  抓地力强且轻便耐磨的登山鞋、最薄可达0.03毫米的安全套、终身不漏的咖啡机、香味持久易于咀嚼的口香糖……
  1906年,拜耳染料厂发布令:如果有人能够在1909年11月1日之前成功研制出“制造橡胶或橡胶替代品的方法”,公司将励发明者两万马克。当时,两万马克相当于一个工人17年的工资总和。
  染料厂巨资背后,是橡胶需求量的急剧放大。当时,一辆坦克需要800公斤橡胶,一艘3万吨级的军舰就要用68吨橡胶。1908年,英国橡胶进口值为84万英镑,1909年便增加至141万英镑;1908年美国橡胶进口值为5700万美元,次年即增加至7000万美元。
  但橡胶树往往不能生活在北纬17度以北地区,生产不能满足需求,因此橡胶价格快速上升。
  化学家霍夫曼发现了一种奇特的物质,它可以随聚合温度的变化而变得很软或很硬,但是始终保持弹性。这种物质被称为甲基橡胶,它的发现标志着合成橡胶的诞生。
  1910年,威廉二世为自己的轿车配上了由合成橡胶制成的新轮胎,舒适度和天然橡胶并无二致,在行驶中他发电报称自己“非常愉快”。
  橡胶的弹性、绝缘、耐磨等特点被发挥得淋漓尽致:F1赛场上装备了高性能橡胶轮胎的汽车,已经可以以超过300公里的时速行驶;一种直径达4米、重达5.2吨的巨型轮胎则可以负载重达365吨的货物。
  满足更高需求的特种橡胶也不断诞生:硅橡胶在-65℃至250℃之间仍能保持弹性,成了飞机和航天飞机等理想的密封材料。
  此外,硅橡胶还常常被做造关节、人造软骨甚至人工心脏瓣膜而植入人体,在整容、美容上广泛用作空腔部位的填补。丁腈橡胶对矿物油、植物油等油脂的抵抗能力极强,具有被子弹射穿后射孔能自动封闭的特性,这种橡胶材料被用来制造飞机和军用汽车的防弹油箱、输油管道等。
  在美国,斯坦福大学的化学工程师已经利用橡胶研制出人工皮肤,即便是20毫克的蝴蝶在表面降落,这种材料也能毫不含糊地到。这种电子皮肤是将一层弹性超强的橡胶夹在两个电极之间。材料之间还留有空气包,让这些橡得以反弹。橡胶膜一旦受压就会变形,这会改变储存在其中的电荷。而橡胶两侧的电极会记录下这个电荷变化,由此确定“触感”的大小。
  今年,日本的相关公司将利用橡胶的弹性,推出仿生衣。胳膊运动能力和感觉功能的中风患者,可以通过这件仿生衣来帮助做康复,这种智能式衣服,利用患者健康肢体的运动来帮助受损的肢体康复。当中风患者的健康胳膊做弯曲运动时,衣服上的传感器能即时探测到胳膊的运动,并将信号传递给包围在另一条胳膊上的橡胶肌肉,橡胶肌肉便会模拟健康胳膊的运动来帮助受损胳膊进行简单的活动。
  F1是世界上速度最快的运动,轮胎是影响当今F1赛车表现单一的、最重要的因素。再好的赛车没有轮胎提供的抓地力,发动机出力再大、车架刚性再好、悬挂再完美、空气动力效应再优秀,也不可能起到任何作用。
  一辆赛车的最终表现是通过轮胎传递出去的,F1方程式赛车就体现了这一点:只有轮胎紧紧“抓住”地面同时又不产生不必要的摩擦力,赛车才能正常地高速行驶。F1赛车的轮胎非常高、胎壁也很厚,这是因为我们日常的轿车用低扁平比的轮胎,是为了在高速转弯时轮胎不会因为侧向力而影响抓地力。而F1赛车没有用于减震的机关,必须依赖轮胎来抵御时速300公里下的冲击与振动。
  F1赛车轮胎非常有弹性,而且还很粘。这样,轮胎在达到最佳工作温度后,表层的复合材料融化时“粘”住地面,相对速度优势很明显,从静止加速到时速160公里只需要3秒。不过,其轮胎必须要有磨损的厚度,即便如此,由于耐磨损程度差,所以方程式赛车在行驶一段时间之后,就要换胎。据统计,赛车进站换胎时,原先重8.5公斤的轮胎大约磨损掉了1.5公斤。
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发表于 2018-8-21 00:13:26 | 显示全部楼层
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