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丁二烯结构的存在会为材料带来良好的韧性和抗冲击性能

来源:我不乖 发布于 2017-12-14  浏览 次  

乐高积木大抵是全世界最受接待的玩具之一,不过它所带来的追忆却不总是抵家的。我不知道材料。借使你也曾不警惕光脚踩上过那些散落在地上的乐高积木块,你一定很难遗忘这种铭肌镂骨的感想。在网络上,我们也很容易找到那些被乐高蹂躏过的脚丫们的哀嚎:

当我踩到乐高时,我的感想是这样的:

这是一种跨国的痛,我不知道。以至有人为此做了Tshirt:

乐高踩起来是如此之疼,“祝你踩上乐高”以至都成了一句可怕的叱骂……

“我意向你黑咕隆咚一脚踩上乐高,光脚。。”图片来自:

以至乐高本身也认识到了这件事,为此,他们推出了——乐高拖鞋……


小小的塑料玩具积木,。为什么会有如此杀伤力呢?


为什么那么痛??


对待这种疼痛,其实。我们当然可能找出不少普遍适用的注解:

脚底很迟钝

首先,和手指一样,脚底也是对触觉和痛觉角力计算迟钝的部位,这对我们感知危险是很有辅助的。想知道会为。借使双脚感受不到疼痛,那境况才会更蹩脚:一些糖尿病患者由于神经病变就会对脚上的痛觉感想非常缓慢,他们很容易受伤和感染,但却无法及时发觉,有光阴病变以至会兴盛到不得不截肢的水平。

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你胖(并不是

其次,学习结构。你把本身的体重(以至还要加上走路时蹬地的异常作用力)都压在脚底下乐高积木小小的面积上,由此爆发的压强确定很要命。事实上性能。不思考突出的话,2*2的乐高积木上外貌积约有2.5平方厘米,体重60千克的人压下去就能爆发2352千帕的压强。

当然,形态体式也很重要,借使你再算上突出和知道的棱角,破坏值也就变得更高了。想知道良好。

图片根源:pixuponhese kinds


乐高有啥特别?特别硬

显然,以上注解对一切可能和脚底爆发亲昵接触的小物体都适用。那么,对于。为什么人们总是更多地牢骚他们踩到乐高的悲凉经验呢?相比其他小东西,乐高积木有什么特别之处吗?

还真有。

当然,听说。乐高玩具角力计算容易在地板上出没,这确定也是一个要素。听听丁二烯结构的存在会为材料带来良好的韧性和抗冲击性能。不过,我们这里所说的是乐高积木自身的特性。简便来说,相比其他很多可能会被踩到的日常物品,乐高积木的结实水平可能算得上高人一等。它很硬,你看。就算你整私人踩下去,那些牢固的组织和犀利的棱角也不会发生什么形变,它们还是会直击你的脚心。


看到这个图,我就仓促……

咋一看,乐高积木好像只是平时的塑料小块,但这些塑料零件可具有了不起的精准度:看看丁二烯。它们相互能够准确契合,既不能太紧,也不能太松。听说,这些小砖块的尺寸误差可能低至0.002 毫米。而要想让塑料小零件具有这样准确的尺寸,。临蓐工艺和选拔什么样的质料来做都大有学问。

乐高积木的临蓐历程其实很简便,听听。只需使用一种叫“注塑机”的加工兴办,将塑料加热熔融成可能活动的熔体,然后快捷注入金属模具中,。冷却之后就可能获得一块乐高积木了。

一个已经服役的乐高注塑模具。图片来自:Za new goode Thorn

那么,相比看。乐高积木用的是什么质料呢?从1963年发轫,乐高公司就用一种叫做“ABS”的塑料替代初代版本的质料(醋酸纤维素)来创造这些拼插玩具了。ABS是而今世界上最常用的五大通用塑料之一,它的化学称号是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,是哄骗丙烯腈(Acrylonitrile)、13-丁二烯(Butdriving instructorene)和苯乙烯(Styrene)三种单体分子共聚而成的(目前工艺中也有部门ABS为共混型的)。对比一下。共聚是制造高分子质料的一种常用技巧,它的便宜是,可能针对质料的不异机能需求选用不同的单体举行共聚,从而获得特别适合人们需求的质料。。

ABS塑料颗粒,。和临蓐它所用的三种单体分子。图片来自:wikipedia

为什么选ABS?这是由于,ABS的质料特性正好可能餍足创造乐高积木的具体条件。

  1. ABS是注塑工艺的绝佳伙伴,我不知道韧性。其中的苯乙烯组织在受热熔融时可能为质料带来较低的粘度,为注塑临蓐提供充实的活动性;

  2. 丁二烯组织的生活会为质料带来杰出的韧性和抗冲击机能,特别是在高温下,塑料也不会变的很脆;

  3. 而丙烯腈分子之间会变成强大的氢键作用,从而为质料提供刚性和硬度,想知道丁二烯结构的存在会为材料带来良好的韧性和抗冲击性能。这也使质料特别耐腐蚀。

  4. 除此之外,共聚组织的生活使得ABS质料很难结晶,它在模具中冷却时不会爆发太大的压缩,以是它的尺寸安闲性也很好,做进去的小零件可能连结尺寸高度同等,听听带来。这一点对拼插玩具而言尤其重要。


摧毁一块乐高

有多难?

明白了ABS的性子,它给人们带来的痛楚其实也就不难明白了。疼痛来自局部的压强,而造成远大压强的要素无非有两点:其一是尖,其二是硬。学习。

在注塑历程中,尺寸安闲性好的ABS很好地继承了乐高模具清晰知道的棱角,以是它的边缘天然也角力计算“尖”。ABS的外貌硬度很高,它可能到达邵氏硬度的100度(这是用这种技巧丈量的起先级别了),抗冲击。超硬型的ABS以至可能算是塑料中最硬的品种。不单如此,这些塑料积木块的强度也很惊人。人们曾特地做过实验,到底发明,2x2的平时乐高砖块在被压垮之前均匀可能接受多达4240牛顿的力,这相当于432千克物体的分量。

在四千多牛顿的压力之下终归垮塌的乐高积木——啊哈,存在。你也有此日!图片来自:Open University

实际上说,借使把这样的小砖块一个个叠起来,直到最上面的砖块被压垮为止,那么将可能搭起3.5千米高的一座“塔”。当然,这样的组织实际上很不安闲,不过借使在每一层上多用点砖块加固,。搭起30多米的乐高塔还是完全没题目的。相比之下,一私人的体重委果是算不了什么。就算你整私人站下去,那些棱角知道的稳固组织也根蒂不会垮掉。

目前世界上最高的乐高塔,高35.05米,共使用了大约55万块乐高积木。图片来自:

总的来说,踩到乐高积木的疼痛大抵就是人类迟钝的神经与机能优异的高分子质料之间爆发的一点小不测。这样的经验确定不会让人夷愉,不过我们从中也可能获得一个好动静:你喜欢的乐高积木是如此结实,以至于你根蒂不消忧愁本身把它们踩坏了……

一个AI

与此同时,在乐高的世界……


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