锋利的水流

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锋利的水流

  小豆豆患了重感冒,发高烧。妈妈急忙带豆豆去医院,医生说打一针很快就会退烧。豆豆呀最害怕打针了,看见针筒就吓得哇哇大哭:“妈妈,我不要打针!我不要打针!”

  护士阿姨说:“不要害怕,打这种针是不痛的。”只见她一边抚慰豆豆,一边拿出一个针筒,灌满了药水,然后放在豆豆的臀部的上方,不一会儿只见一股很细的水流射入了豆豆的皮肤里。虽然又哭又喊,可是等针打完后,豆豆还没有觉得什么疼痛。他朝护士望了望,只见护士早已把针筒收起来了。

  “打完了吗?”豆豆瞪大了眼睛。

  “嗯,阿姨没说错吧,一点也不痛。”

  豆豆的妈妈也觉得奇怪,“这是……”

  “噢!这是一种最新发明的无针注射器。依靠一定的压力,就可以把药水变成很细很细的水流射入人的皮肤。这样既可以大大减轻病人的痛苦,也可以因不用针头打针,减少了消毒的麻烦。这种注射方法对小孩效果更佳。”

  看到这里,有的小读者也许会说:“这怎么可能呢?我可从来没见过水能那么利害得穿过什么东西,简直是幻想!”

  不错,这确实是幻想,是一则科学幻想故事,人们幻想着未来能有这么一种没有针头的注射器,这样既可以减轻病人的痛苦,又可避免针头感染。

  我们通常之所以看到的水温温柔柔,毫无冲击力,是因为它处于静止状态或流速太慢的缘故。然而,在一定的条件下,使水以较高的速度流动起来,它就会具有能量,而变得强劲有力。根据这个道理,早在80年代以前科学家已经研究、开发出了一项新的加工技术——高压水喷流切割技术,也称为“水刀”。

  原来,“水刀”就是一束细小的高压水喷流,喷流的出口直径只有0.5毫米还不到(比细自动铅笔芯还细),喷流的出口压强在50兆帕以上(相当于在1平方毫米的面积上施加了5千克的力)。在这样高的压力下,水喷流的速度将超过声音在空气中传播的速度,这种超音速的水流在冲击到被加工材料的瞬间,突然受阻,其速度迅速下降,压力会骤然增大,顷刻间就会产生足够大的冲击力,使被加工部位细小的面积上出现脆性断裂,而完成切割要求。加工效果与用金属刀具切割工件的效果相同。显然水喷流不是刀,但它确实起着刀的作用。并且更优于刀,它可以加工金属刀具所无法加工的复杂型面和任意曲线切口的零部件。在加工中,它的切口光滑整齐,没有粗糙的边缘、分层、撕扯、产生热及变形等问题。而且在加工的过程中,它所引起的振动和噪音都很小,切屑也会随水流走,不会出现切屑飞扬的情况。当然,“水刀”还有一个最特别的就是不存在刀具磨损问题,废水可以回收后反复使用。

  由于高压水喷流这种非刀却似刀的独特性能,已引起了各国工程技术人员浓厚的兴趣。为“水刀”开拓了广阔的用武之地,它可以用来冲孔,粉碎材料,清除金属表面的各种材料的涂层……我国有些煤矿中就使用有一种水力采煤机,就是利用高压水流产生的冲击力来采煤的。

  你知道吗?“水刀”还可以作为外科手术刀用于外科手术。日本东京大学和北海道的科学家曾用“水刀”在家兔身上做实验,结果表明,它可用于肝、肾和其它器官的手术,既不会损伤周围组织,也不易引起感染。虽然动物实验距人体实验还有很大的距离,但也并不是不可以实现的。

  科学幻想常常是走在现实的前面。幻想可开发人的智力,促使人们从中得到启迪,不断努力,就有可能将幻想变为现实。高速喷射的水流可以作为“刀”具使用,那么高速喷射的水流不也可以作为“针”来使用吗?这样,前面故事中的无针注射器由幻想变为现实的日子还会很遥远吗?也许不久的将来,会由你或者你们中的哪一位把它制造出来。