相信大家都看了今年春節檔電影

中國影史票房第一的《哪吒2》吧！

小編大年初一就直奔電影院 支持啦

在電影中，我們不僅看到從《封神演義》、《西游記》里傳承下來的哪吒經典武器——風火輪、乾坤圈、火尖槍、混天綾……

還能看到電影全新演繹的武器 ， 如萬龍甲、山河社稷圖、 海鹽棒棒糖 ……

電影結束后，小編一直在思索

現代技術，是否發展到能復刻這些“仙家神器”了呢？

不如從各個仙器的用途出發，看看當代的火尖槍、風火輪長什么樣吧！

火尖槍

在《封神演義》里，火尖槍乃太乙真人傳哪吒之利器，乃神槍也，是由邠州鐵所鍛造，后煉制為鋼料材質，落在能工巧匠之手，鑄成了一丈八長。此槍威力巨大，加上哪吒出神入化的槍法，刺虎穿胸連樹倒，降魔鋒利似秋霜，大將逢之翻下馬，沖營踏陣士俱亡。展放光芒天地暗，吐吞寒霧日無光。

除了作為槍基本的穿刺用途外，火尖槍最出名的特點便是攻擊噴烈焰。相比其他富有仙家氣息的超能武器，“能噴火”這一功能放在當代，應該是最容易實現的了。

而提到“噴火槍”，小編最先想到的便是——

烤焦糖的、火炙壽司的、燒豬毛的卡式噴槍

（嗯……這怎么不算一種火尖槍呢.gif）

卡式噴槍是丁烷氣罐衍生出的點火加熱工具，其可以對燃氣進行調壓變流噴出槍口并將之點燃，形成高溫柱形火焰進行加熱焊接等工作。

相比一般的打火機，其噴火原理更接近于防風打火機。防風打火機用較高的速度噴出氣體，在打火機的氣流通道上部分區域形成更低的壓力，以將更多的空氣“吸”進來與燃氣充分混合，劇烈反應、燃燒，火焰形成的高溫使氣體更加膨脹，壓力增大，火焰以較高的速度噴出。

這樣強烈的火焰，最高可以達到約1400℃，最大發熱量約1.9kW（1600kcal/h）。

某種卡式噴槍的拆解圖如下圖所示：

順著燃氣的流向（圖中黃線），我們能夠發現丁烷從氣罐到噴出的全過程：燃氣通過由點火扳機控制的氣體閥，到達由后端旋鈕控制的針閥；針閥控制燃氣流量后，進入預熱銅管，燃氣隨預熱銅管抵達槍口進行預熱（液化氣預熱后氣化，使噴槍能夠倒置使用），再回到槍體內，隨著槍管走向，與空氣混合后，接觸由壓電點火產生的電火花而發生爆燃，噴出火焰。

噴槍上的兩個橙色旋鈕分別控制著火焰的大小和軟硬。后端的旋鈕連接著針閥，其控制燃氣流經管道的量，以調節火焰的大小；中部的旋鈕控制著外部空氣流入槍管的量，以調節火焰的軟硬。

左：硬火，右：軟火

卡式噴槍的點火方式為壓電點火。壓電點火利用兩塊壓電陶瓷猛烈碰撞時（按下扳機時）產生的高壓電流作為點燃的電火花；而壓電陶瓷是一種在機械應力作用下，內部的正負電荷中心相對位移而發生極化，導致材料兩端表面出現符號相反的束縛電荷的陶瓷。

當然，現代社會可不止卡式噴槍一種方式來“cosplay”火尖槍，還有等離子火焰槍、軍用噴火器等等。

最有意思的當屬西方魔法版的“火尖槍“——噴火魔杖

嗯……這怎么不算一種火尖槍呢（復讀.gif）

風火輪

《封神演義》中，風火輪也是太乙真人贈與哪吒的寶物。真人曰：“槍法好了，賜你腳踏風火二輪，另授靈符秘訣?！?哪吒把腳一蹬，駕起風火輪，只聽風火之聲，起在空中，如飛云挈電，望前追來。正如詩曰：

風火之聲起在空，遍游天下任西東。

乾坤頃刻須臾到，妙理玄功自不同。

然而在電影《哪吒》系列中，風火輪是太乙真人贈予哪吒（魔丸版）的坐騎，可以根據主人的特質變成不同的模樣，在太乙真人身上是頭 憨憨刀工高超的豬豬，在哪吒身上則是風火輪。

若是仔細思考風火輪的本質，大概能總結為“帶有火附著的單人飛行器具”。火附魔這一更為玄幻色彩的特質暫且不論，光是“單人飛行器”，就已經接近科技發展的邊界了。

我們可以簡單看看當代的一些個人飛行器：

最早在上個世紀50年代末期，出于戰斗單兵的需要，德拉克納直升機公司制作了HZ-1 Aerocycle單人直升機：

到了現代，不同的公司根據不同的技術方向的飛行模式，做出了多種多樣的單人飛行器產品。（多圖預警）

懸浮滑板 Omni hoverboard

其續航時間15min，最高高度20m，飛行距離約0.28km。

噴氣動力板 Zapata flyboard air

其由數個微型渦輪噴氣發動機提供動力，續航時間10min，續航里程約20km，最高高度3km。

Gravity Jet Suit 飛行背包

其包括每只手兩臺+背后一臺渦輪噴氣發動機，飛行時間10min，飛行高度約3.6km，續航里程19km。

Jetpack aviation 飛行背包

其飛行時間8min，飛行高度可達4.6km，續航里程16km。

馬丁飛行背包

以上這些個人飛行器，盡管盡量靠近了“風火輪”的模樣，但它們的續航時間、飛行高度和距離都沒法像真正的風火輪那樣無拘無束。實際上在個人飛行器的發展上，全包式的個人直升機、個人飛機也占據了不少份額。

不過，這種類似鋼鐵俠的飛行方式果然還是看著很帥?。?/p>

混天綾

混天綾又又又是太乙真人贈與哪吒的寶物。原著中，對于混天綾功用的描述是：

擺一擺，江河晃動；搖一搖，乾坤動撼。那哪吒洗澡，不覺那水晶宮已晃的亂響。水晶宮如何經得起此二寶震撼，險些兒把宮殿俱晃倒了......哪吒急了，把七尺混天綾望空一展，似火塊千團，往下一裹，將三太子裹下逼水獸來。

然而，小編比較難想象現實世界里，有哪塊布能夠翻江倒海，只得從別的特點入手——在《哪吒之魔童降世》中混天綾，被敖丙結冰震碎后，還可以恢復原狀。（不過，混天綾能夠斷裂復原似乎是個廣為流傳的創作設定呢）

左側為斷裂的混天綾，恢復條狀后變回紅色

對于這種可斷裂修復的“仙術”，科研人員朝著其努力的方向是——自修復材料。

自修復材料是一種受損后能夠進行自我修復的新型材料。自修復材料的特點是能夠識別損害的出現，并進行自我修復。

根據修復方式的不同，可以將自修復材料分為外援型自修復與本征型自修復兩類。外援型自修復指通過在材料內部或表面添加功能性載體實現自修復，本征型自修復指利用材料內部具有能進行可逆性化學反應的分子結構實現自我修復，這類修復方式常常需要光、熱、電磁、濕度等特定條件引發。

自修復材料之所以能夠“破鏡重圓”，是因為其內部含有可逆動態鍵，即材料發生斷裂時，這些鍵互相之間能夠重新形成鍵合作用，從而在宏觀上實現自我修復。

關于自修復材料的研究眾多，下面簡單看看幾張易懂的圖像：

通過強氫鍵自修復的有機硅聚脲材料

斷裂面離子鍵重新結合以自修復的高聚物水凝膠

具有自修復和形狀記憶的雙單體離子凝膠

你看這份研究圖e的形狀記憶性能，是不是也有點類似混天綾那可變的形態呢？

雖然自修復材料已經研究了很多年，但距離混天綾那快速、無條件的完全修復，仍有很長的路要走。

歷史滾滾，百年前的瑰寶《封神演義》、《西游記》，如今的時代也產出了自己的寶珠《哪吒之魔童降世》、《哪吒之魔童鬧?！?，而百年前人們對于仙術、仙寶的想象，有的已經得到了實現，有的仍待人們不斷突破科學的邊界。

無論是藝術、文化還是科學的傳承和發展，或許都離不開刻苦鉆研的時間，和打破常規的勇氣。

“因為我們都太年輕，不知道天高地厚。”

申公公：這種成真大……大可不必

參考資料

[1]https://www.bilibili.com/video/BV1Wo4y1x7Cm/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=48a0fa98bfaa7f20c060bb73c8b2b369

[2]https://www.iwatani.co.jp/jpn/consumer/products/cg/burner/cb-tc-odor/

[3]https://news.qq.com/rain/a/20210629A089RN00

[4]https://www.zapata.com/flyboard-air-by-franky-zapata/

[5]https://gravity.co/

[6]https://www.cas.cn/cm/202302/t20230216_4875084.shtml

[7] Liu C, Xie QY, Ma CF, Zhang GZ. Self-repairing silicone coatings for marine antibiofouling. J. Mater. Chem. A, 2017, 5, 15855-15861.

[8] Abu Bin Ihsan, Tao Lin Sun, Takayuki Kurokawa, Sadia Nazneen Karobi, Tasuku Nakajima, Takayuki Nonoyama, Chanchal Kumar Roy, Feng Luo, and Jian Ping Gong. Macromolecules 2016 49 (11), 4245-4252

[9] Wang, M., Zhang, P., Shamsi, M. et al. Tough and stretchable ionogels by in situ phase separation. Nat. Mater. 21, 359–365 (2022).

編輯：花卷

本文轉載自《中科院物理所》微信公眾號

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