中国科学家新发现,首次证实二维冰存在,彻底
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【摘要】冬天军舰在低纬度航行时,朵朵浪花拍打在舰体表面,长时间会依附在上面结成冰花,将军舰冻成一个冰雕。在二战期间,许多在北极地区航行的英国军舰常常会遇到这种情况,海军士
冬天军舰在低纬度航行时,朵朵浪花拍打在舰体表面,长时间会依附在上面结成冰花,将军舰冻成一个冰雕。在二战期间,许多在北极地区航行的英国军舰常常会遇到这种情况,海军士兵对此非常头疼。在通常条件下,军舰开火所带来的震动就能够将结冰震落。但随着军舰技术的不断发展,舰身安装了多处精密装置,例如相控阵雷达。为了避免损伤到雷达装置,这种方式之后不再被采用。到了现代,军舰结冰问题依然是世界多数国家海军困扰的一大难题。
此前在2014年,韩国海军就遭遇到了相同的困扰。当时韩国KDX-2级驱逐舰访问俄罗斯,停泊在了“符拉迪沃斯托克”港。俄罗斯的极寒天气给韩国海军来了一个下马威,将韩国军舰冻成了一个冰雕,舰体全身被一层厚厚的结冰覆盖。远在北欧地区的丹麦海军经常会遇到类似的状况,舰员无奈之下只能抡起除冰大锤砸结冰。俄罗斯海军配备有专门的除冰车,这种除冰设备能够喷射高压热风,从而清除掉舰体表面的结冰与积雪。
当然,美国海军的军舰也遇到过军舰结冰的问题。美军通常会采用机器除冰与人工除冰两种方式。不论是俄罗斯海军还是美国海军,所采用的的除冰方式都较为常见,但中国海军另辟蹊径,在对军舰结冰问题研究之后,制造出了一种高科技涂层材料。军舰在使用该涂层后,可大幅度降低冰块的粘附强度,减少舰体表面的冰块体积。即使有少量冰块覆盖在舰体表面,但由于特殊涂层的作用,舰员只需要稍微清理一下,结冰就会迅速脱落,不会影响到舰体表面的精密装置。
随着科技的不断发展,我国科技工作者利用高分子分辨原子力显微镜,首次证实了冰块在二维极限下可以稳定存在。所谓的二维冰与传统的冰块有着很大的不同,传统的冰块结构非常稳固,人们很难将其砸碎,但二维冰中水分子所有的氢键都被饱和,与表面的相互作用极小,很容易风吹走。利用这种原理,人们可以研发出防结冰材料,未来也可以运用在军事领域,彻底解决军舰结冰的难题。
军舰结冰虽然是一个小问题,但如果在战时状态下,战斗力极易受到极寒天气的影响。此外,军舰结冰会影响到宝贵的电子元器件工作,影响设备的机械运转。因此,军舰除冰工作对于各国海军来说是一个不容忽视的问题。
文章来源:《中国科学技术大学学报》 网址: http://www.zgkxzzs.cn/zonghexinwen/2020/1020/450.html