笑到失去战斗力束手就擒,揭秘一战最强秘密武器“含笑半步癫”

奇幻科学城 2018-06-27 15:25:45


如果你用羽毛轻轻的触碰一叠纸,会发生什么?

这不是哈利波特的魔法,而是一项有趣的化学实验


实验原理的重点不在于羽毛,爆炸的是纸上的物质,碘结晶与一种神奇物质——“氮”的化合物。它们所制备出的三碘化氮一旦发生碰触就会发生爆炸分解,并产生紫色的碘蒸气。


氮气,占空气体积的78%,以单质的形式存在于空气之中,取之不尽,用之不竭,是无色、无毒、无味的惰性气体,它是集简单与不凡于一身的奇妙物质。

许多喜欢赛车游戏和电影的人,一定对这个标识不陌生


这种黑科技的身影常常出现在专业赛车场景中,熟悉它的人通常称它为“氮气加速”。NOS这三个字母代表的是Nitrous Oxide System(氧化亚氮加速系统)。

这种技术第一次出现是在二战期间,它被应用于德国战斗机的发动机上,可以使战斗机的性能短暂提升,迅速逃离战场。但随着第二次世界大战的结束,搭载活塞发动机的战斗机也渐渐被淘汰,一氧化二氮提速的技术也就暂时淡出了人们的视野。

德国Me-109系列战机中就有使用NOS的机型

然而,在70年代末,美国霍利公司重新将这种技术应用在民用的汽车领域,并且开发了一套用于赛车爱好者改装使用的一氧化二氮加速系统。


这个系统的原理并不算复杂,只是将储存在高压罐中的液化一氧化二氮与空气混合喷入汽缸,一氧化二氮在300摄氏度以上的高温中分解为氧气与氮气,比例为1:2,其氧含量大于空气,能让燃油更充分的燃烧,从而提高发动机的功率。


其实NOS并没有影视作品和赛车游戏中展示得那么神奇。一般而言,使用NOS后车辆能提升20%-25%的输出功率,虽然也算非常可观,但肯定不能让你的小破车瞬间变火箭,也不能通过漂移自动补充一氧化二氮,更不会让车的排气管喷出蓝色的火焰。

一些游戏和电影中对于NOS的描述,显然是违背物理规律的...

能让排气管喷火的是偏时点火技术,并非NOS

虽然在赛车领域,N₂O并没有想象中那么神奇,但也不必失望,它还有更好玩的用途!


一氧化二氮在200年前第一次登上历史舞台的时候,被称作笑气。化学家普莱斯特最先发现这种气体,但他好像对这种看起来没啥用途的物质并不感冒,并没有深入地研究,浪费了一个扬名立万的好机会。

大概二十多年后,汉弗莱·戴维继承了普莱斯特里的衣钵。他第一次在实验室首次制出了一氧化二氮,没过多久,他的脸上出现了莫名的笑容,然而他本人却一脸茫然,“什么情况,我真的没想笑啊”。

英国的天才化学家戴维

于是,他把鼻子凑近这种奇妙的气体,狠狠的吸了一口。这种气体质感绵密却又带着一丝香甜,随后戴维便大笑不止,他明白了这种气体能引人发笑。此后,戴维就一直在客厅里放了一罐一氧化二氮,每当他准备跟客人说冷笑话时,他就会偷偷打开阀门。这当然是玩笑话,但也正因此得名“笑气”。

盛行一时的笑气聚会

十九世纪,人们发现笑气能促进人体分泌内啡肽,能立即平复情绪,让人感到愉悦,所以它被当做处理家庭危机的利器。丈夫与妻子一旦发生争吵时,笑气的登场就能让怒气被轻松化解。


笑气进入人体内,能抑制人的中枢神经系统释放神经递质,阻止神经冲动的传导,以及改变离子通道的通透性达到镇痛的效果。这种现象被一位名叫威尔斯的牙医发现——笑气还有镇痛麻醉的作用。

十九世纪的笑气麻醉吸入装置


虽然早期由于医生对吸入量的控制没有概念,要不就是没有起到镇痛效果,要不就是吸入过多导致氧气摄入不足发生窒息,但仍是公认最安全的镇痛手段。


即使是后来出现了氯仿、乙醚蒸气等效果强力的麻醉剂,笑气还是最保险的选择。拿破仑三世的御用牙医伊凡斯就宁愿选择用笑气麻醉,也不敢让主子冒着过敏甚至是死亡的风险去使用氯仿。

不过,更可靠效果更好的注射式麻醉剂诞生后,笑气在医疗上地位骤减,也只有妇产科还会用笑气来减轻孕妇分娩中的痛苦。


在这之后,笑气还曾被带上战场。第一次世界大战,德国在战斗之前犯规使用笑气攻击敌方,导致士兵们全部陷入癫狂的大笑,丧失了战斗力。德国也因此被指控违反了《海牙公约》中不允许使用毒气的约定。



经研究发现,如果长期吸入这种气体会损害神经系统,这可不是好玩的!



到了现代,氮气的在生产生活中的运用变得更加广泛。


中科院物理研究所副研究员罗会仟讲到氮气如今被应用于封装、冷藏食品。我们经常看到的膨化薯片的袋子中就是氮气,它被用于隔绝氧气而增长保质期,一旦开袋就会随空气流走。另外,在饮料店和蛋糕店,一氧化二氮还被用作打发奶油的起泡气体。

氮气除了在食品行业的使用外,在航空航天、医药生物、工业炼油、金属加工生产等等工业制造中都是不可或缺的重要角色。


在生活中如此重要的氮气,还有哪些更有趣的应用与现象呢?其实空气中的氮气对人体和氧气同样重要!地球上如果没了氮气,生命将不复存在?!


6月9日晚21:15,辽宁卫视《奇幻科学城》请到中科院物理研究所副研究员罗会仟老师,他将用各种好玩有趣的实验与专业物理知识,带领观众一起了解“懒惰的氮”,探究“仙境”般的科学世界!



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