【物理科普】防弹衣是什么材料?能防刀吗?

发布于 2021-10-13 22:08


趣 问 万 物
为好奇的你解答稀奇古怪的脑洞问题



撰文 | Mirror

       

掉进眼睛的异物最后都去哪儿了？


图源：Pixabay

睫毛、风沙不小心入了眼，不一会儿就找不着了，难道是眼睛把异物吞了？
 
你可能听过眼睛里的异物会跑到眼球后面的说法，但这不太可能，眼球后侧可不是想进就进，那里有肌肉等组织挡路，除非尖刺物暴力突破。
眼球结构 | 图源：维基百科

当异物闯入眼睛时，它会刺激你不停流泪和眨眼，这是泪腺和眼睑在努力帮你扫除异物，就像雨刮清洁车窗。不是太难缠的异物会被泪水冲出去，但如果遇到比较“粘人”的家伙，它就可能跑到上下眼睑底下的沟缝里。
鼻泪管 | 图源：Wikimedia Commons

不过，异物也不可能一直堆积在那里，它可能会在你睡觉的时候悄悄和泪水一起出去。如果堆积地多了，就会被推到内眼角，然后在第二天以“眼屎”的身份现身。还有一种可能是异物通过鼻泪管和部分泪水一起进入鼻腔，成为鼻涕或者鼻屎。
 
睫毛等微小异物一般不会伤害眼球，但如果一直感觉眼睛不舒服还得及时看医生。



防弹衣是什么材料？能防刀吗？


图源：Pixabay

常见的软质防弹服看起来就是件厚背心，虽然是纤维材质，但它采用的是芳纶（凯夫拉）或超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）这类高性能材料。别看它摸起来是软的，实际上非常强韧，加上层层紧密编织的网状结构，抵御子弹不是问题。
 
当子弹冲击纤维防弹衣时，纤维会被拉伸剪切吸收子弹的动能，同时子弹摩擦纤维会以热能、声能的形式损失能量。软质防弹衣能够大大削弱子弹的冲击力，对尖锐物也有一定的抵御力，但毕竟不是专门为防刺设计的，锋利的刀刃依然可以刺穿。
 
论抵御近距离的刀剑强攻，还是古代铠甲那样的硬质材料能抗，所以纤维防弹衣有时会加上硬质插板，一般是金属、陶瓷或高性能复合板，可以做到刀枪不入，也能防住子弹。

加上硬质复合插板（左）的纤维防弹衣 | 图源：https://doi.org/10.3390/polym12091920

子弹冲击到板上时，子弹和板材都可能变形、龟裂，从而消耗子弹的能量。

子弹冲击金属板，慢速模拟 | 图源：见水印


虽然硬质插板防御力更强，但是重，不便行动。而套在防弹衣外的防刺服相对轻便，它同样采用芳纶、超高分子量聚乙烯等高强度纤维材料，但用的是短纤维不规则混编结构。把这两种防护层结合在一起，就有了防刺防弹服。
 
即使穿上了这些护具也不代表万无一失，毕竟护具的防御力在增加，武器的攻击力也一直在提升。


       

花生地上开花，

怎么在地下结果？


图源：Pixabay

虽然经常被当成坚果，但花生其实是一种豆子。作为豆科家族的一员，花生的花是开在地面上的黄色蝶形花，但奇怪的是，它们的果子却长在地下，看起来就像长在根上。

图源：Wikipedia


这和土豆、地瓜可不一样，它们是块茎、块根，但花生是货真价实的果实，里面躺着一颗颗种子。花生并不是长在根上的，它们依然是从雌蕊的子房发育而来，只是这子房不走寻常路。
 
当花生完成自花授粉后，花瓣一两天就凋落了，而孕育着受精卵的子房还在悄悄准备“远行”，大约一周后，你会看到它伸出长柄（称作子房柄或雌蕊柄），往地面延伸。

花生的子房柄 | 图源：杨蔼华、陈国宪（2016）


到达地面后，它会继续往下钻2~7厘米，接着末端膨大，开始发育荚果，成熟后就成了我们吃的花生。

花生发育过程 | 图源：杨蔼华、陈国宪（2016）


而那些伸不进土里的子房柄往往结不出果实，黑暗的地下对它们来说才是适宜的育儿床。
 
花生的中文学名“落花生”，可以说是非常贴切了。


蛇的舌头为什么分叉？


图源：Pixabay

蛇的舌头就像个小叉子，但它又没法当叉子使，顶端分叉的意义何在？
 
由于无法直接采访蛇友，研究人员只能通过观察实验做一些合理推测。
 
对视力不大好的蛇而言，气味是非常重要的追踪信息。蛇的舌头总是不时探出来（吐信），它的作用就像探测器，能够捕捉空气中的气味分子，然后在收回舌头时把信号传递给鼻腔附近的犁鼻器，这是一种敏锐的化学感受器，能够感受非挥发性的化学物质，并将信号传递给大脑感知。

犁鼻器通过舌头感知气味分子 | 图源：Kurt Schwenk


鉴于此，有推测认为舌头开叉后表面积增加，能捕获更多化学分子。研究者还观察到蛇吐舌时，把会把分叉张得很开，这可能是为了让它们“分头行动”，分别感受不同方向上的化学分子，就像两只耳朵、两只眼睛那样形成立体感知，从而更准确地判断猎物的去向。但这种猜想仍存在争议，有研究者抑制蛇舌头其中一个分支的功能，但蛇的捕猎能力并没有受到明显影响。

图源：Kurt Schwenk


蛇吐舌时，舌头还会上下抖动，这会在分叉两侧各形成两股涡旋，研究者认为这能把稀薄的气味分子集中起来，并导到两个分叉上。

蜥蜴的各种分叉舌头 | 图源：Kurt Schwenk


分叉舌头并非蛇所独有，很多种蜥蜴，还有蜂鸟也有。

仔细看，蜂鸟舌头分叉了 | 图源：UConn





文章原标题：掉进眼睛的异物最后都去哪儿了？| 趣问万物

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