無(wú)需動(dòng)力的“幽靈”小船

呂之品

“小船兒輕輕，飄蕩在水中……”，多么富有詩(shī)意的畫面。但要是一艘小船兒緩緩向你駛來(lái)，上面不僅沒一個(gè)人影，甚至沒有漿和任何動(dòng)力，那恐怕你要以為是見鬼了。原諒你的大驚小怪，這是人們剛發(fā)明的一種無(wú)需動(dòng)力的小船模型。不過(guò)目前這種船很小，只有2厘米長(zhǎng)，而且只適合在平靜的水面上行駛。

它自動(dòng)行駛的奧秘在于：水的表面張力為它提供了前進(jìn)動(dòng)力。

當(dāng)一個(gè)物體漂浮在靜止的水面上，一般來(lái)說(shuō)，它與水接觸的四壁都要受到水的表面張力的作用。但因?yàn)檫@些作用力彼此抵消，所以物體在水面保持靜止不動(dòng)。要想從表面張力中獲得向前推進(jìn)的動(dòng)力，就必須設(shè)法打破這種力的平衡。

為了做到這一點(diǎn)，研究人員在船的一頭裝了一個(gè)包著絕緣有機(jī)層的電極，然后外面再涂上一種叫“特氟隆”的有機(jī)涂料；在船的另一頭也涂上特氟?。ㄌ胤∈且环N不沾水的有機(jī)高分子材料，現(xiàn)在多用于生產(chǎn)不粘鍋），不過(guò)沒裝電極。此外，船上有一個(gè)小小的紐扣電池和開關(guān)，但這個(gè)電池并不是直接提供動(dòng)力的，聽完下面的介紹你就明白了。

當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，因?yàn)樘胤〔徽此?，小船首尾與水接觸的地方稍稍凹陷下去，水的表面張力對(duì)它是傾斜著往上抬的，不過(guò)因?yàn)檫@個(gè)力在船首是斜向右，在船尾是斜向左的，水平方向的力剛好抵消，所以小船靜止不動(dòng)。

當(dāng)開關(guān)合上時(shí)，船尾的電極帶上了電荷，帶靜電的電極對(duì)水有吸附作用，所以船尾的特氟隆也變得親水了。這時(shí)船尾與水的交接處，水面沿著壁沿微有上升，船尾所受水的表面張力是斜向下的，船首的不變；而且船首往前拉的力要大于船尾往后拖的力，于是小船在這一合力的牽引下，就可以自己往前行駛了。

紐扣電池的作用僅僅在于為電極提供電荷，不是提供動(dòng)力，所以幾乎不消耗電能。

在公開展示的“試航”中，這艘小船每秒能行駛4毫米；研究人員說(shuō)，如果改進(jìn)船體的形狀和電極的材料，未來(lái)還可以達(dá)到每秒行駛10厘米。

據(jù)說(shuō)，發(fā)明者的這一靈感來(lái)自一種昆蟲幼蟲在水面的滑行動(dòng)作，這種幼蟲在水面把身體彎成一個(gè)下凹的拱形，利用頭尾部水的表面張力差，就可以自動(dòng)在水面滑動(dòng)。