कैप्टन अमेरिका का शील्ड एक तोपखाने के खोल से लेकर हल्क के एक पंच तक, कैप को न केवल सुरक्षित रखने के लिए, बल्कि अपने पैरों पर रखने के लिए, जबरदस्त मात्रा में गतिज ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए प्रसिद्ध है। यहाँ क्या चल रहा है?
यह समझाना कठिन है कि ढाल कैसे काम करती है, आंशिक रूप से क्योंकि यह अलग-अलग परिस्थितियों में अलग तरह से व्यवहार करती है। कभी-कभी ढाल को फेंक दिया जाता है और दीवार में लगा दिया जाता है; लेकिन कभी-कभी यह दीवारों से उछलकर बेतहाशा उछलता है। कभी-कभी ऐसा लगता है कि ढाल आसानी से जबरदस्त बल को अवशोषित कर लेती है; लेकिन कभी-कभी यह कैप के सबसे शक्तिशाली दुश्मनों के हमलों से क्षतिग्रस्त हो जाता है।
हालाँकि, वैज्ञानिक दृष्टिकोण से, यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि हम ऊष्मागतिकी के पहले नियम के बारे में बात कर रहे हैं, कहते हैं सुवीन मथौधु , अमेरिकी सेना अनुसंधान कार्यालय के सामग्री विज्ञान विभाग में एक कार्यक्रम प्रबंधक, नेकां स्टेट यूनिवर्सिटी में सहायक सामग्री विज्ञान के प्रोफेसर और कट्टर कॉमिक्स प्रशंसक। ऊर्जा संरक्षित है। वह मिटता नहीं, बस रूप बदलता है।
जब भारी ऊर्जा, जैसे कि एक झटका थोर का हथौड़ा , कैप की ढाल पर प्रहार करता है, उस ऊर्जा को कहीं जाने की आवश्यकता है।
आम तौर पर, उस ऊर्जा को या तो संग्रहीत या गर्मी या ध्वनि में परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है। लेकिन कॉमिक-बुक के पाठक और फिल्म देखने वाले जानते हैं कि कैप की ढाल आमतौर पर गर्मी या गर्जन की लहरों को नहीं छोड़ती है (जो कि थोर के हथौड़े से शॉकवेव है) द एवेंजर्स फिल्म के बावजूद)।
गर्मी और ध्वनि की अनुपस्थिति का मतलब है कि ऊर्जा को किसी तरह अवशोषित करना है; ढाल में परमाणु बंधन - जो से बना होता है वाइब्रानियम - उस ऊर्जा को किसी न किसी रूप में संग्रहीत करने में सक्षम होना चाहिए, मथौधु कहते हैं।
उदाहरण के लिए, कॉमिक्स में, किसी प्राधिकरण से कम नहीं अणु मनुष्य संकेत करता है कि ढाल की आणविक संरचना के बारे में कुछ उन सभी में सबसे अजीब है। अपने अवलोकनों के आधार पर, मथौधु ने नोट किया कि ढाल अनिवार्य रूप से बैटरी के रूप में कार्य करता है। (आखिरकार, मौलिक शक्ति स्रोत टोनी स्टार्क को पता चलता है लौह पुरुष 2 ई आल्सो वाइब्रानियम ।)
लेकिन ढाल भी a . के रूप में कार्य करने में सक्षम प्रतीत होती है संधारित्र बड़ी मात्रा में ऊर्जा को बहुत जल्दी संभालने में सक्षम। (अत्यधिक सरलीकृत स्पष्टीकरण: कैपेसिटर - जैसे आपके स्मार्टफोन पर फ्लैश - ऊर्जा को जल्दी से अवशोषित और रिलीज करता है; बैटरी - जैसे, अच्छी तरह से, बैटरी - नियंत्रित दरों पर ऊर्जा को अवशोषित और रिलीज करती है।)
इसका मतलब है कि कैप की ढाल a . है supercapacitor (शायद वाइब्रानियम परमाणु ग्रैफेन के समान इकट्ठा होते हैं?), बैटरी और कैपेसिटर के संकर के रूप में कार्य करने में सक्षम होते हैं।
लेकिन ढाल उस संचित ऊर्जा को कैसे मुक्त करती है जिसे उसने सहेजा है?
यदि ऊर्जा को ढाल के परमाणुओं के बीच के बंधनों में संग्रहित किया जा रहा है, तो यह ढाल की भौतिक विशेषताओं में परिवर्तनशीलता की व्याख्या कर सकता है, मथौधु कहते हैं।
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उदाहरण के लिए, हो सकता है कि इसकी सुपरकैपेसिटर जैसी प्रकृति बताती है कि कैप के हाथ में लौटने से पहले ढाल को वह ऊर्जा कहां से मिलती है, जिसकी उसे कई सतहों से रिकोषेट करने की आवश्यकता होती है (जैसा कि यह कॉमिक्स में अक्सर होता है) - या ढाल पर्याप्त बल कैसे प्राप्त करने में सक्षम है विंटर सोल्जर की सुपर-मजबूत बायोनिक बांह में कटौती करने के लिए एक झटके में (जैसा कि हाल ही में कैप्टन अमेरिकन फिल्म में देखा गया है)।
इसका एक हिस्सा निश्चित रूप से कैप की ताकत है, लेकिन ढाल खुद एक भूमिका निभाते हुए दिखाई देती है।
क्या छोटे छोटे परमाणुओं में वास्तव में उस तरह की ऊर्जा हो सकती है? यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि कैसे बहुत ऊर्जा परमाणु बंधनों में निहित है: परमाणु बम और पारंपरिक परमाणु ऊर्जा सुविधाएं दोनों ही परमाणुओं के विभाजन से संचालित होती हैं। [ ध्यान दें: टिप्पणीकार सेंट क्रिस ने यहां एक गलती पकड़ी - मैंने परमाणु बंधनों को परमाणु बंधनों से जोड़ दिया। बहुत अलग। उनकी टिप्पणी यहाँ है ।]
और हम सभी तकनीक के वास्तविक दुनिया के उदाहरणों से परिचित हैं जो गतिज ऊर्जा को संग्रहीत ऊर्जा में परिवर्तित करता है, जैसे फ्लाईव्हील और जनरेटर तकनीक जो कार की बैटरी को चार्ज करने के लिए प्रियस में ब्रेक पर कदम रखने से घर्षण का उपयोग करती है।
जैसा कि कॉमिक्स में अक्सर होता है, यहाँ वैज्ञानिक सत्य का एक कर्नेल है - कैप की ढाल इसे एक कदम आगे ले जाती है।
यह लेख मूल रूप से एनसी स्टेट यूनिवर्सिटी के पर छपा था सार नाम के तहत कैप्टन अमेरिका की शील्ड मूल रूप से एक स्टार-स्पैंगल्ड सुपरकैपेसिटर क्यों है? और अनुमति के साथ दोबारा पोस्ट किया गया है .
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