22張有趣的科學(xué)動(dòng)態(tài)圖

機(jī)極級(jí)技

01.有秩序的小瓷片

這是一些形狀相同的小磁片,。

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02.錫疫

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你有沒(méi)有聽過(guò)一個(gè)“錫紐扣在嚴(yán)寒中變成粉末”的故事,？這張動(dòng)圖呈現(xiàn)的就是這個(gè)過(guò)程,。隨著溫度的降低,，銀白色的金屬錫會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化成另外一種同素異形體——不具有金屬特性的灰錫粉末,。這個(gè)過(guò)程也被叫做“錫疫”,。

03.浸不濕的海綿

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海綿吸水的過(guò)程是毛細(xì)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象只有在海綿材料與液體之間的附著力足夠強(qiáng)時(shí)才能發(fā)生,，而這種海綿材料與金屬汞的親和性很低,，它們無(wú)法彼此浸潤(rùn),，液體汞很難附著在海綿的小孔當(dāng)中,，因此它也就不會(huì)將海綿“浸濕”了。注：圖中的液體其實(shí)是水銀,。

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04.水轉(zhuǎn)印

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水轉(zhuǎn)印是一種通過(guò)水將平面印刷的圖文轉(zhuǎn)印至不同材質(zhì)物體表面的技術(shù),。進(jìn)行這種轉(zhuǎn)印時(shí)會(huì)首先在塑料薄膜上印刷圖案，然后將薄膜平鋪在水面上,，噴灑活化劑溶解破壞薄膜,，再把需要轉(zhuǎn)印的物體慢慢壓入水中，這樣圖案就會(huì)貼在物體表面了,。類似的還有像印制迷彩頭盔的原理,。

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05.過(guò)冷水冰沙

結(jié)晶過(guò)程需要一些凝結(jié)核的引發(fā)。當(dāng)純凈的水放在光滑潔凈的容器中冷凍時(shí),，由于凝結(jié)核的缺乏,，可以在低于凝固點(diǎn)之后依然保持液態(tài)，形成過(guò)冷水,，而當(dāng)過(guò)冷水受到擾動(dòng),、凝結(jié)核引入之后,，結(jié)晶就會(huì)迅速發(fā)生。

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06.水立方

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這張圖來(lái)自一個(gè)超疏水涂層材料的宣傳短片,。這塊板的四周涂有超疏水涂層,，在中間沒(méi)有涂層的部分，材料與水的親和性比較好,，水可以鋪展開來(lái),，而在有涂層的部分，材料與水彼此親和性很差,，因此旁邊的水就呈現(xiàn)出向內(nèi)回縮的趨勢(shì),，減少與疏水涂層的接觸。

07.肥皂泡風(fēng)暴

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半圓形的肥皂泡膜底部會(huì)被加熱,，在熱量的作用下液膜產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流,，進(jìn)而生成了漩渦，科學(xué)家們用高達(dá)每秒500幀的拍攝記錄下了這一過(guò)程,。這些肥皂泡漩渦的運(yùn)動(dòng)模式與大氣中的氣旋(例如颶風(fēng))有相似之處,，因此，科學(xué)家們希望通過(guò)觀察它們來(lái)幫助建立計(jì)算大氣流動(dòng)的模型,。

08.射線與云室

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這是一個(gè)威爾遜云室,，其中漂浮著過(guò)飽和的蒸汽。當(dāng)帶電粒子(α或者β粒子)經(jīng)過(guò)時(shí),，會(huì)產(chǎn)生凝集核,，使得蒸汽冷凝形成霧氣。如果給它加上磁場(chǎng),，根據(jù)粒子偏轉(zhuǎn)情況還可以判斷其電荷/質(zhì)量比和正負(fù),。正電子、M子和K介子的發(fā)現(xiàn)都是拜它所賜,。

09.豐饒之杯

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聚丙烯酸鈉是高吸水性高分子的一種,，能夠和大量水分子形成相對(duì)穩(wěn)定的氫鍵，從而實(shí)現(xiàn)吸水效果,。在蒸餾水里可以吸收500倍自重的水分子,，但溶液中離子會(huì)嚴(yán)重影響效果，所以請(qǐng)盡量不要用較硬的自來(lái)水或者礦泉水做這個(gè)實(shí)驗(yàn),。

10.化勺水

這是神奇的熱水,，能融化勺子卻不傷手……那么為啥這杯水沒(méi)有蒸汽騰騰呢？其實(shí)水是普通的水,，做手腳的是勺子,。而單質(zhì)熔點(diǎn)只有29.76攝氏度，放在手心都可以融化，離開手之后又能重新凝固,，但不推薦赤手接觸,。

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11.羽落術(shù)

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這里使用了一塊金磁鐵和一只粗銅管。當(dāng)磁鐵從銅管中落下時(shí),，磁感線切割導(dǎo)體,，在銅管中生成感生電流；這個(gè)電流反過(guò)來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)作用在磁鐵上,，產(chǎn)生斥力阻礙它下落,。

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12.熔金術(shù)

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這是一個(gè)雙重現(xiàn)象:電磁感應(yīng)加熱和電磁懸浮。電磁感應(yīng)加熱,，是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象,，把金屬放在快速變化的磁場(chǎng)中，從而在金屬中產(chǎn)生渦電流,。電流流經(jīng)金屬自己的電阻而發(fā)熱,，最終將金屬熔化。在這里,，利用交變電流通過(guò)粗大銅線圈,，使用的電流功率為1.6千瓦，頻率為204kHz,。這枚鋁塊重2.6g,，可以加熱到1200℃，熔化是足夠了,。至于電磁懸浮,，和上一張圖原理類似，只不過(guò)現(xiàn)在我們有外源的電磁鐵,，所以可以讓它一直懸浮下去,。同樣，鐵器因?yàn)樽陨龛F磁性的干擾所以不能做這個(gè)實(shí)驗(yàn),。鋁和銅是最適合的材料,。注意磁懸浮這現(xiàn)象本身不需要超導(dǎo)體,，雖然如果有超導(dǎo)材料會(huì)省很多電,。

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13.魔術(shù)沙

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將沙子表面涂上疏水物質(zhì)，放入水中就是這個(gè)效果�,，F(xiàn)在常見的魔術(shù)沙是沙子和三甲基硅醇反應(yīng)的產(chǎn)物,，硅醇基和沙子反應(yīng)后剩下的甲基包在外面形成疏水層，所以進(jìn)水之后它就會(huì)結(jié)成塊以降低接觸水的表面積,，但是水不會(huì)粘在上面,，所以拿出來(lái)之后立刻就還原成干的粉末了。魔術(shù)沙的顏色是人為添加的顏料,，但是入水之后都是銀色,。這是因?yàn)樗�憎��,，表面帶了一層氣泡�?/font>

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14.艾爾莎的魔法

看起來(lái)很恐怖，其實(shí)不是真的冰,，只是醋酸鈉過(guò)飽和溶液而已,。過(guò)飽和溶液是溶質(zhì)超出溶解度上限的不穩(wěn)定狀態(tài)，稍加擾動(dòng)就會(huì)大量析出沉淀,。如果把三水合醋酸鈉晶體加熱到熔點(diǎn)(約58攝氏度),，晶體會(huì)一邊熔化、一邊釋放出結(jié)合的水,，然后熔化的醋酸鈉又會(huì)溶化在釋放出來(lái)的水里,，成為很濃的溶液。將這些溶液冷卻到室溫下也不會(huì)析出,，而是變成過(guò)飽和溶液�,，F(xiàn)在如果伸手進(jìn)去形成凝結(jié)核，溶質(zhì)會(huì)立刻重新結(jié)晶為三水合醋酸鈉晶體,，這一過(guò)程帶走的水又促進(jìn)了進(jìn)一步結(jié)晶,，很快整瓶都會(huì)完全變回一開始的樣子——一堆白色晶體，沒(méi)有一點(diǎn)游離水

15.水火交融

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燒杯底部放入了少量乙醚和金屬鉀,，當(dāng)加入水時(shí),，金屬鉀與水反應(yīng)生成氫氣并大量產(chǎn)熱，造成氫氣和乙醚蒸汽的燃燒,，而隱約可見的紫色火焰來(lái)自鉀離子的焰色反應(yīng),。

16.紅與黑

這是“碘鐘反應(yīng)”的一個(gè)變種。實(shí)驗(yàn)中所用到的三種無(wú)色透明溶液(從前到后）分別加入了：可溶性淀粉和焦亞硫酸鈉,、氯化汞,、碘酸鉀。

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17.魔法撣子

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實(shí)際上和撣子無(wú)關(guān),，爆炸的是紙上的物質(zhì),。三碘化氮是一種可以發(fā)生接觸爆炸的物質(zhì)，稍有擾動(dòng)即可引起爆炸分解,，并產(chǎn)生紫色的碘蒸氣,。

18.銅和硝酸

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銅與濃硝酸反應(yīng)，生成硝酸銅,、二氧化氮和水,，生成的氣體通入水中，隨著氣體生成停止并逐漸溶解,，水倒吸進(jìn)入反應(yīng)瓶,，最終形成淡藍(lán)色的硝酸銅溶液。

19.甲烷泡泡

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將甲烷通入肥皂水產(chǎn)生甲烷氣泡。在點(diǎn)燃泡泡時(shí),，其中的甲烷氣體迅速燃燒,。

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20.梨樹銀花

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這是金屬鋰燃燒的景象，燃燒過(guò)程中固態(tài)的金屬鋰不斷熔化,，并生成氧化鋰,。鋰的焰色反應(yīng)為紅色，但當(dāng)劇烈燃燒時(shí)火焰呈現(xiàn)一種“亮銀色”的狀態(tài),。

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21.糖火山

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在加熱之后,，試管中的氯酸鉀發(fā)生熱分解產(chǎn)生氧氣，試管中的氧氣和熱足以點(diǎn)燃小熊軟糖中的糖類等有機(jī)物,。氧氣促進(jìn)燃燒,，而燃燒產(chǎn)生的熱量又進(jìn)一步促進(jìn)氯酸鉀分解產(chǎn)生更多氧氣，因此就產(chǎn)生了劇烈的燃燒反應(yīng),。

22.隱形球

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讓球隱身的關(guān)鍵在于相似的折射率,。這里的小球是高吸水性材料，它們的吸水性實(shí)在太強(qiáng),，以至于吸滿水時(shí)的折射率已經(jīng)和純水沒(méi)有多大差別,，因此當(dāng)浸入水中時(shí)，它們自然就與背景融為一體了,。

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