能够承受核爆炸的塑料? - 彭博社
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莫里斯·沃德拉开一条红色吊带,伸手进他的衬衫口袋。拿出来的是一块薄薄的、奶油色的矩形物体,大小与浴室瓷砖相仿。在递给访客之前,他犹豫了一下,意识到这个不起眼的塑料可能代表着材料科学的突破,堪比约翰·韦斯利·海厄特在1869年发明塑料的成就。“这只是用来看的,”他警告道,“不能带走。”
沃德的创意,他称之为星光材料,触感蜡质,像橡胶薄膜一样坚硬。这块材料表面布满了痕迹,沃德指着中央的一处淡淡的变色。“那是来自福尔尼斯的,”他说,指的是1990年在英国的洛斯阿拉莫斯国家实验室的测试。位于伦敦东部50英里的福尔尼斯原子武器研究所的科学家们用激光轰击这块瓷砖,模拟核爆炸的热量。
坚如钢铁。在最严酷的测试中,这种塑料被激光束轰击了两分钟以上,激光束的能量足以产生10,000摄氏度的局部温度。然而,星光材料几乎毫发无损。一位福尔尼斯的科学家表示,他对为什么会这样感到困惑,尽管照片显示在表面形成了一层薄薄的电离气体,似乎对塑料起到了绝缘作用。宾夕法尼亚州立大学的材料科学教授鲁斯图姆·罗伊补充道,任何东西都不应该承受如此多的能量。最坚固的金属在超过2,000摄氏度时会蒸发,而纯碳在3,500摄氏度时会消失。“这些东西听起来像是在违反物理定律,”罗伊在被《商业周刊》告知星光材料时说道。
当沃德,一个从发型师转行的塑料回收者,在1989年声称他发明了一种几乎没有被焊工的乙炔火焰(温度达到2,700摄氏度)烧焦的塑料时,这种反应是普遍的。当一家主要的英国工业实验室甚至无法用等离子切割机接触星光材料时,嘲笑变成了惊讶。一位不愿透露姓名的研究人员将一块1.8英寸厚的星光材料样本放在一块1英寸厚的铝板上。等离子切割机像“热刀切黄油”一样切割铝,但在接触到塑料时停止了。
然后,在帝国化学工业公司有一位科学家将一些Starlite放入一个小型实验室炉中,该炉旨在精确测量材料在燃烧过程中释放的烟雾和能量。但这种塑料不会燃烧。宾州州立大学的罗伊在与他在英国国防界的研究联系人核实后,也感到印象深刻。“这不是胡说,”
他说。“沃德发现了一些东西。”
究竟是什么是只有沃德和少数家庭成员知道的秘密。但纽约州立大学布法罗分校的化学工程教授弗拉基米尔·赫拉瓦切克推测,Starlite含有“很多碳化硅”,这是一种优秀的热导体。他补充说,后院实验者通过反复试验,可能会通过将各种非聚合材料与现有塑料和阻燃化学品结合,获得重要发现。
救命稻草?不用说,国防官员对此很感兴趣。Starlite似乎承诺可以提供保护间谍卫星免受激光武器攻击的涂层——或者可以抵御核爆炸热量的坦克护盾。英国国防部目前正在剑桥大学和马尔文的皇家信号与雷达研究所进行测试,以评估Starlite作为弹道导弹涂层的适用性,以防止在重新进入大气层时过热。在一次七月的测试中,仅用九秒钟就将一个弹头加热到900摄氏度。但一层纸薄的Starlite皮肤将温度上升限制在40摄氏度。
因此,除了几乎防火外,Starlite可能还是一种出色的热绝缘体。位于纽约的三井化学公司高性能聚合物市场经理詹姆斯·P·斯米吉回忆起三年前的一次演示,其中一块Starlite瓷砖被喷灯加热了五分钟——而另一面保持凉爽,足以触摸。即使在Foulness的高功率激光下,瓷砖背面的温度上升也不到25摄氏度。
如果这些特性能够转化为商业产品,Starlite的回报可能会非常可观。它可能成为消防员的革命性装备。而Starlite的室内装潢和墙面覆盖物将减少家庭、办公室和飞机中的火灾危险。“这是一种非凡的材料,”位于皮奥里亚的电缆和连接器制造商TransTechnology Electronics Inc.的总裁詹姆斯·A·斯坦普森说,他希望能够生产Starlite。
绝对保密。不过,到目前为止,除了沃德,没有人能够生产这种材料——因为沃德提出了一个离谱的交易条件。他不满足于通常的发明人销售提成,而是坚持任何想要利用他这一成果的公司必须建立合资企业,并将51%的所有权股份让给他。但由于他拒绝提供样品——以防止他的配方被化学分析揭示——因此尚不清楚Starlite是否能够商业化。沃德甚至不愿申请专利,因为那将需要透露成分。
几家美国塑料供应商的研究人员正在密切关注Starlite,但在了解更多关于该材料的信息之前,他们拒绝发表评论。“我们已经在这个阶段停滞了四年,而莫里斯还没有能够突破这一阶段,”三井化学的斯米吉说。但这一僵局可能即将打破。前国防部首席科学家罗纳德·梅森爵士,去年被沃德聘为市场顾问,预测几个月内将签署一项协议。TransTechnology的斯坦普森也不排除在沃德的条件下进行合资的可能性。
如今61岁的沃德是一个典型的车库发明家。他在十年前得知大多数航空公司坠毁事故中的死亡是由于机舱内燃烧塑料产生的烟雾后,开始寻找一种更好的阻燃塑料。他在1986年首次碰到了星光材料的前身,但一直在改进,直到1989年。那时,他用焊接火炬测试他最新的配方——由21种聚合物、陶瓷和添加剂混合而成——结果没有产生任何烟雾,更不用说留下孔洞了。
“我意识到我找到了一个赢家,”他说。
如今,沃德大部分时间都在接待源源不断的访客,包括来自北约国家的国防官员和远道而来的日本工业家。然而,到目前为止,沃德拒绝了他们的接触。如果他继续拖延,一些专家认为,其他研究人员很快就会找到星光材料的配方——而让沃德陷入困境。