能否在不破坏物体表面的前提下把物体中心掏一个洞？

作者：站长养的爬虫 时间：2018-10-25 00:47:48

现在人类或者以后有没有能力在不破坏不改变一个物体表面的情况下，把一个物体的中心掏出一个洞，如果不行，为什么。如果可以，怎么做？

回答 (2):

• 小侯飞氘 2018-10-25 00:47:48

  在不破坏材料表面的前提情况下，能不能把实心材料中间掏个洞？当然能，放到核反应堆里去就行。核反应堆的堆芯中，存在着大量到处乱飞的各种高能粒子，这些粒子会与包裹堆芯的材料发生碰撞，穿透到材料内部去，把材料内部的原子撞开，使得材料“空心化”。任何材料都是由一个个原子堆积而成的，一个粒子轰击材料表面的效果大概是这样的：粒子辐照引发的表面溅射当然，上图中这个入射粒子的能量不算高，所以损伤基本上集中在表面几个原子层，也就在材料表面砸了个坑。如把材料放到反应堆内，速度非常快的高能粒子反而几乎会不影响响材料表面。这一点有些反直觉。在微观世界中，参与碰撞的两个粒子并不会直接接触，而是通过电磁作用力远程互动这种情况下，入射粒子的初速度越快，相互作用时间越短，碰撞效应就越弱。高能粒子因为速度太快，会迅速的掠过表层原子，没有足够的时间参与碰撞，反而不会对表面造成多少损伤。只有当高能粒子在材料中运行一段距离，逐渐把速度减下来后，才会对材料内部的原子堆积结构造成破坏：高能粒子辐照在材料内部引发的级联碰撞这是一个高能粒子破坏材料内部原子结构的模拟动画。在这个动画中，高能粒子引发了一系列的级联碰撞，把不止一个原子撞离了正常位置。而原子被撞跑了，原来的位置上自然就留下一个空位。这些原子大小的空位会不断的运动、聚集并长大，在材料内部留下一个个大的孔洞：辐照产生的空位随温度升高不断的运动，最后聚集长大成孔洞部分被撞跑了的原子可能会幸运的跑回到原来的位置，把孔洞重新填满。但也有部分原子会跑到材料表面去再也不回来了，相应的，有一部分孔洞也就留在了材料内部。随着辐照的持续进行，孔洞会越积越多，实心的材料就渐渐的变成中空的了。由于被撞跑了的原子并没有消失，而是不断的往表面转移，因此材料就慢慢的肿胀起来了。辐照引起的材料肿胀，左边为未辐照材料的原始尺寸，右边是辐照过材料的尺寸此时如果你把材料切开，放到显微镜下观察，你就会发现材料内部全是坑坑洼洼的洞，简直是密恐杀手辐照在材料内部引入孔洞的显微照片。这些孔洞及其引发的肿胀一般都是有害的，因此在材料研发和服役的过程中，都会尽可能的避免或者消除这些孔洞。欢迎关注：认真写科普​www.zhihu.com

• 马前卒 2018-10-25 00:47:48

  挖一个洞算什么，飞秒激光制造三维空腔，还可以制造复杂的结构，三维迷宫都做的出来，这已经是发展很久的加工技术了。飞秒激光直写在玻璃内部制备多功能集成器件的应用​engine.scichina.com图2(a)和(b)是设计的三维混合器示意图, 其中包含了1个Y型微流体通道和一串混合单元, 它们与2个进口和1个出口相连.图2(c)是1个包含有6个混合单元的三维微混合器光学显微图, 每个混合单元的长度为150μm; 通道的横截面为椭圆状, 其宽度约50μm, 高度约75μm(图2(d)). 为了验证混合器的混合效果, 将2种颜色的荧光染料溶液(荧光素钠与罗丹明B)注入其中, 并与一维混合器进行对比, 实验结果与仿真结果一致. 在一维微混合器中, 经过约1300μm的传送距离后, 2种染料溶液并没有被有效混合; 而在三维混合器中, 经过4个混合单元阵列后, 2种溶液混合在一起, 完成混合的时间约10 ms, 表明制备的微混合器可以实现预期的混合效果.飞秒激光直写在熔融石英衬底制备微腔的流程 (a) 激光回流前的光学显微成像; (b) 回流后的微腔光学显微图; (c), (d) 微腔的SEM图; (e) 耦合的透射谱; (f) 单个回音壁模式, 其中圆点为测试的光谱, 实线为洛伦兹拟合普通人更常见的应用是飞秒激光做手术，在角膜内部打出一系列空腔，最终把角膜切成合适的形状。飞秒激光技术介绍​blog.sina.com.cn高功率飞秒激光脉冲在非常短的时间里聚焦于组织内极狭小的空间时，通过多光子电离激励过程，使组织电离，并形成等离子体，由于等离子体产生的电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还大数倍，最终使组织通过光裂解爆破产生含CO2和水的微小气泡，成千上万紧密相连的激光脉冲产生数以万计的小气泡连在一起，结果达到极其精密的组织切割效应相关内容：为什么很多东西不能超前造出来？​www.zhihu.com有哪些原理简单，但是设计精妙，让人感到惊艳的设计或机械结构？​www.zhihu.com