いろんなモノを-195℃で超冷凍してブッ壊す実験

(以下意訳)みんなは、ハンマーで南京錠が粉々に砕けるところ、みたことあるかな?この映像を見ればみんなも出来るようになるよ。約75リットルの液体窒素と、好奇心に抑制が効かないスタッフのおかげでね。液体窒素はファンシークッキングや、イボの除去、それからナイトクラブのスモークなんかに使われているんだけど、今日はいろいろな物体を液体窒素に沈めてからハンマーで思っクソぶっ叩いたところを、スーパースローカメラで撮ってみるよ。


Spoiler: There’s lots of shattering. Almost anything has the ability to crack apart in a spectacular explosion—even a peacock feather, or a baseball—if you leave it in liquid nitrogen long enough. Just how long depends on how quickly heat moves through the material. Scientists call this rate thermal conductivity, and it’s not as complicated as you think.

結果、そりゃもう辺りには数多の破片が飛び散ったね。ほとんどの物体は、粉々に壮大に砕け散ってぶっ飛ぶようだ。(でも孔雀の羽や、野球ボールは…)液体窒素に物体を十分浸せば、そいつは熱を失うわけだけど、科学者たちはその速さを熱伝導率と呼ぶんだ。これはそれほど分かりにくくもないハズ。

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Imagine you’re holding a Styrofoam cup in one hand and a metal mug in the other, and then someone pours piping hot coffee in both. You’ll probably drop that metal mug real quick, because it’s a great thermal conductor and heat travels through it immediately. On the other hand, your Styrofoam cup is a bad thermal conductor and will spread the coffee’s heat much more slowly. (Yay for your hand!)

片手にスチロール製のコップ、もう片方に金属製のコップを持っていると想像してみて。で、その両方に誰かがアッツアツのコーヒーを注ぐ。たぶん、きみは金属製のコップをすぐに手放すと思う。なぜなら金属製は非常に高い熱伝導率を持ち、ただちに熱を伝えるからね。一方、もう片方にもったスチロール製のコップは熱伝導率が低いから、コーヒーの熱がゆっくりと伝わる。(君の片手にとってはイエーイだね)

“A baseball is more like the Styrofoam cup,” says Stanford biophysicist Michael Fayer. They’re well insulated, full of air and dry material. “It’s slow for the inside to get cold, so only the surface might cool.” To make a baseball shatter, you’d have to leave it in liquid nitrogen for a lot longer than, say, a rose, which is full of water molecules. (Water forms little crystals when it freezes, making a structure rigid and breakable.)

「野球ボールはスチロール製のコップのようなものです」スタンフォード大学の科学者マイケル フェイヤー氏はそう言う。どちらも断熱材の役割を果たす空気と、乾いた素材で満たされている。「内部まで冷え切るのがゆっくりなんです。表面だけが冷えるんです。」野球ボールを粉々にするには、液体窒素に他の物体よりも長い時間放置しておく必要があります。例えばバラよりも。バラなんかは水分子を多く含んでいますから。(水は凍ると小さな結晶になって結びつき硬直するけど、砕きやすいでしょ)

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A cold, rigid object is no friend of the sledgehammer. When molecules are cooled down, they get slower and closer together. So when you whack them, they aren’t able to spread out the stress of the impact because they can’t move around each other. Instead, the impact points trigger a fracture, and the object soon becomes many smaller objects.

冷えて硬直した物体にとって、大金槌は大敵。分子は冷えた時、速度を落としてたがいに近づき合うんだけど、そのとき、そいつをブッ叩くと、分子は衝撃の圧力を分散できない。分子同士が近づきすぎて逃げ場がないからね。だからその代わり、離れ離れになって飛び散り、たくさんの小さな物体に成り果てるっていうあんばいなわけ。

Metals, on the other hand, completely change their atomic structure when they’re exposed to different temperatures. When a metal is hot, the atoms are super mobile, poised and ready to mend a blow to their crystal lattice structure. To the naked eye, this reparative behavior looks like bending. Cool a metal down, however, and those once-speed demon atoms aren’t quick enough to repair breaks, making the structure brittle. And remember, metals are really good thermal conductors: Dunk a piece of metal in a vat of -320° F liquid nitrogen, and it’ll look like it crossed a White Walker.

で、もう一方の金属だけど、こいつは異なる温度に晒されることで、完全にその原子構造が変わるんだ。金属が温かいと、原子はめっちゃ動きやすい。なので衝撃に対して、原子は格子状に結合した元の構造に戻る構えと準備が整っている。肉眼では曲がったり凹んだようにみえるかも。でも、金属を冷やすとスピード狂の原子たちは破壊に対して修復をするのに十分は速度をえられず構造が脆くなる、と。しかも金属は熱伝導率が高い、ってことを思い出してごらん。金属片を-195℃の液体窒素に漬け込めば、すぐにホワイトウォーカー(海外ドラマに出てくる氷のモンスター)みたいになるわけさ。

こちらはシャイニングのジャックニコルソン

The same thing will happen to any object if it’s submerged in liquid nitrogen long enough, regardless of how good it is at thermal conducting. But it’s probably best to leave those experiments to T-1000.

結果的にどの物体も、熱伝導率にかかわらないほど十分液体窒素に沈めることで、同じことが起こるんだ。ターミネータ2に出てくるあいつに試してみたいね。

via : watch liquid nitrogen white walkerize watermelon|WIRED 

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