22張有趣的科學(xué)動(dòng)態(tài)圖

機(jī)極級技

01.有秩序的小瓷片

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這是一些形狀相同的小磁片,。

02.錫疫

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你有沒有聽過一個(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)過程也被叫做“錫疫”。

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03.浸不濕的海綿

海綿吸水的過程是毛細(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,，它們無法彼此浸潤，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。

04.水轉(zhuǎn)印

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水轉(zhuǎn)印是一種通過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,。

05.過冷水冰沙

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結(jié)晶過程需要一些凝結(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),，形成過冷水，而當(dāng)過冷水受到擾動(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,，在中間沒有涂層的部分，材料與水的親和性比較好,，水可以鋪展開來,，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,，減少與疏水涂層的接觸。

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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)家們希望通過觀察它們來幫助建立計(jì)算大氣流動(dòng)的模型,。

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08.射線與云室

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這是一個(gè)威爾遜云室,，其中漂浮著過飽和的蒸汽。當(dāng)帶電粒子(α或者β粒子)經(jīng)過時(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,，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,。

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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，所以請盡量不要用較硬的自來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)電流反過來產(chǎn)生磁場作用在磁鐵上,，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

將沙子表面涂上疏水物質(zhì),，放入水中就是這個(gè)效果。現(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>

14.艾爾莎的魔法

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看起來很恐怖，其實(shí)不是真的冰,，只是醋酸鈉過飽和溶液而已,。過飽和溶液是溶質(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自鉀離子的焰色反應(yīng),。

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16.紅與黑

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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,。

17.魔法撣子

實(shí)際上和撣子無關(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。

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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。

20.梨樹銀花

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這是金屬鋰燃燒的景象,，燃燒過程中固態(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),。

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22.隱形球

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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