精選科普知識:鋒利的水流

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以下是為大家整理的關(guān)于《精選科普知識:鋒利的水流》文章,希望大家能夠喜歡!
    小豆豆患了重感冒,發(fā)高燒。媽媽急忙帶豆豆去醫(yī)院,醫(yī)生說打一針很快就會退燒。豆豆呀最害怕打針了,看見針筒就嚇得哇哇大哭:“媽媽,我不要打針!我不要打針!”
    護(hù)士阿姨說:“不要害怕,打這種針是不痛的?!敝灰娝贿厯嵛慷苟梗贿吥贸鲆粋€針筒,灌滿了藥水,然后放在豆豆的臀部的上方,不一會兒只見一股很細(xì)的水流射入了豆豆的皮膚里。雖然又哭又喊,可是等針打完后,豆豆還沒有覺得什么疼痛。他朝護(hù)士望了望,只見護(hù)士早已把針筒收起來了。
    “打完了嗎?”豆豆瞪大了眼睛。
    “嗯,阿姨沒說錯吧,一點也不痛。”
    豆豆的媽媽也覺得奇怪,“這是……”
    “噢!這是一種最新發(fā)明的無針注射器。依靠一定的壓力,就可以把藥水變成很細(xì)很細(xì)的水流射入人的皮膚。這樣既可以大大減輕病人的痛苦,也可以因不用針頭打針,減少了消毒的麻煩。這種注射方法對小孩效果更佳?!?BR>    看到這里,有的小讀者也許會說:“這怎么可能呢?我可從來沒見過水能那么利害得穿過什么東西,簡直是幻想!”
    不錯,這確實是幻想,是一則科學(xué)幻想故事,人們幻想著未來能有這么一種沒有針頭的注射器,這樣既可以減輕病人的痛苦,又可避免針頭感染。
    我們通常之所以看到的水溫溫柔柔,毫無沖擊力,是因為它處于靜止?fàn)顟B(tài)或流速太慢的緣故。然而,在一定的條件下,使水以較高的速度流動起來,它就會具有能量,而變得強勁有力。根據(jù)這個道理,早在80年代以前科學(xué)家已經(jīng)研究、開發(fā)出了一項新的加工技術(shù)——高壓水噴流切割技術(shù),也稱為“水刀”。
    原來,“水刀”就是一束細(xì)小的高壓水噴流,噴流的出口直徑只有0.5毫米還不到(比細(xì)自動鉛筆芯還細(xì)),噴流的出口壓強在50兆帕以上(相當(dāng)于在1平方毫米的面積上施加了5千克的力)。在這樣高的壓力下,水噴流的速度將超過聲音在空氣中傳播的速度,這種超音速的水流在沖擊到被加工材料的瞬間,突然受阻,其速度迅速下降,壓力會驟然增大,頃刻間就會產(chǎn)生足夠大的沖擊力,使被加工部位細(xì)小的面積上出現(xiàn)脆性斷裂,而完成切割要求。加工效果與用金屬刀具切割工件的效果相同。顯然水噴流不是刀,但它確實起著刀的作用。并且更優(yōu)于刀,它可以加工金屬刀具所無法加工的復(fù)雜型面和任意曲線切口的零部件。在加工中,它的切口光滑整齊,沒有粗糙的邊緣、分層、撕扯、產(chǎn)生熱及變形等問題。而且在加工的過程中,它所引起的振動和噪音都很小,切屑也會隨水流走,不會出現(xiàn)切屑飛揚的情況。當(dāng)然,“水刀”還有一個最特別的就是不存在刀具磨損問題,廢水可以回收后反復(fù)使用。
    由于高壓水噴流這種非刀卻似刀的獨特性能,已引起了各國工程技術(shù)人員濃厚的興趣。為“水刀”開拓了廣闊的用武之地,它可以用來沖孔,粉碎材料,清除金屬表面的各種材料的涂層……我國有些煤礦中就使用有一種水力采煤機,就是利用高壓水流產(chǎn)生的沖擊力來采煤的。
    你知道嗎?“水刀”還可以作為外科手術(shù)刀用于外科手術(shù)。日本東京大學(xué)和北海道的科學(xué)家曾用“水刀”在家兔身上做實驗,結(jié)果表明,它可用于肝、腎和其它器官的手術(shù),既不會損傷周圍組織,也不易引起感染。雖然動物實驗距人體實驗還有很大的距離,但也并不是不可以實現(xiàn)的。
    科學(xué)幻想常常是走在現(xiàn)實的前面。幻想可開發(fā)人的智力,促使人們從中得到啟迪,不斷努力,就有可能將幻想變?yōu)楝F(xiàn)實。高速噴射的水流可以作為“刀”具使用,那么高速噴射的水流不也可以作為“針”來使用嗎?這樣,前面故事中的無針注射器由幻想變?yōu)楝F(xiàn)實的日子還會很遙遠(yuǎn)嗎?也許不久的將來,會由你或者你們中的哪一位把它制造出來。