如何成為蝙蝠俠？

蝙蝠俠有什么裝備？其原理是什么？

要成為蝙蝠俠，當然不僅僅是有韋恩工業這么簡單。但是，如果沒有韋恩工業的科技裝備，那蝙蝠俠充其量也不過是一個武士罷了。所以，裝備還是很重要噠。那么，蝙蝠俠都有什么裝備呢？下面我們就來從頭到腳一一列舉。

1. 蝙蝠頭盔

作為最重要的裝備之一，蝙蝠頭盔承擔了許多責任。它要保護蝙蝠俠的腦袋，也要掩蓋蝙蝠俠的身份。當然，就算是塑料的，戴上后也不會被人認出來，但是蝙蝠頭盔可不是塑料的。蝙蝠頭盔的主體是石墨構造。但是單純的石墨其實是脆性材料，很容易折斷損壞。可見，蝙蝠俠的頭盔一定是復合材料，或者說，應該是碳纖維復合材料。這種材料在航天工業中都有所應用。碳纖維復合材料(CFRP)是以樹脂為基體，碳纖維為增強體的復合材料。這是在20世紀60年代中期興起，至今方興未艾的一種材料，這種材料的優點包括：

（1）密度小，與鎂相當，是其他幾種金屬材料密度的0.20～0.57倍，使用碳纖維的頭盔比金屬頭盔要輕30~40%。

（2）比強度(材料的拉伸強度與密度之比)和比模量(彈性模量與密度之比)都很高。其比強度比鋼高5倍，比鋁合金高4倍;比模量則是其它結構材料的1.3～12.3倍。

（3）碳纖維是一種各向異性材料，在各個不同的方向上，物理性能完全不同。這就有利于設計出非常符合腦袋外形或者奇形怪狀的東西（比如蝙蝠俠那倆耳朵）。設計者可通過選擇合適的鋪層方向和層數來滿足強度、剛度和各種特殊要求，以獲得滿足使用要求、具有最佳性能質量比的復合材料結構。

（4）抗疲勞性好。碳纖維復合材料的疲勞極限可以達到拉伸強度的70%～80%，比金屬材料提高一倍。

（5）抗震性好。可以吸收很大的能量，阻尼高。

（6）耐高溫，耐燒蝕。拿火燒是根本沒用的。400攝氏度高溫下不會變性。金屬材料早就化了。

（7）破損安全性高。由于材料內部是一根一根的纖維，就算斷了一根還有其他撐著，絕對不會直接破碎。

（8）可以整體成型。蝙蝠頭盔就是整體成型的產物，一次性制造完成，沒有任何連接部件。使用拉拔、注射、纏繞、鋪放等技術，一次成型。完全看不到接縫耶！

但是，碳纖維是不防彈的。因為斷裂延伸太小，單位面積的彈擊吸能較低，換句話說，一顆子彈打上去，立刻就被穿透了。于是，需要在表面再涂一層防彈材料。這就是芳綸、聚乙烯纖維。目前，美、英等發達國家采用的防彈頭盔都是芳綸材質。這些材料與防彈衣不同，是硬質的。其變形能和斷裂能很高，可以吸收子彈的能量。子彈到達材料時，能量以沖擊波形式傳播。包括橫波與縱波。縱波的主要形式是壓縮波，橫波的主要形式是剪切波。材料經過高速壓縮、剪切破壞、拉伸破壞、背凸形成和回彈這五個階段，徹底阻止子彈進入材料內部。這就是防彈纖維的原理。當然，頭盔里還有夜視儀、熱像儀、聲納儀、防毒面具、微型無線電接收器和對講機系統，其原理大家基本都懂，在此就不說啦。僅僅一個頭盔就這么多學問，其他的還了得？

2. 蝙蝠盔甲

據說，最新版的蝙蝠俠盔甲由雙層加強型鈦合金面板和聚酯纖維構成。蝙蝠盔甲使用的聚酯纖維一定是經過改性的，說白了就是一種化纖。其實，很多衣服都是由聚酯纖維制造的。國際產量很大，2002年底，全球聚酯纖維產量為2100萬噸，占全部化纖的63%。這種材料完全可以非常舒適，采用多層復合材料，在抗沖擊的前提下，內層材料可以吸汗，外層材料可以快速排出水分，這都是通過化學、物理、工藝改性做到的。常規聚酯纖維是不吸水的，因為沒有親水基團。通過化學改性，加入親水基團后，就獲得了吸濕的能力。

鈦合金在航空工業被運用得很多。它也是一種輕質材料，比普通金屬如鐵、鋁都要輕得多（當然也貴得多）。如美國產的Ti-555 合金，這種材料的強度高，韌性好，抗拉強度達到1450兆帕斯卡以上，且冷加工性能優異。鈦合金材料耐高溫，在540攝氏度時毫無壓力。它抗氧化，耐油，不容易變形。但是鈦合金的問題是，強度高時，塑性和韌性會降低，所以還是有問題的。

3. 蝙蝠護臂手套

這個手套最大的特點是仿生壁虎的粘附力。壁虎的粘附是可逆的，這種力量來自壁虎爪端的多尺度微納結構，形成了范德華力。

壁虎的腳上排列著密集的剛毛，每平方毫米就有5000根長度在30~130微米的剛毛。每只腳趾上有數百萬根剛毛。每根剛毛上還有400~1000根直徑為200納米的分叉。如此產生的范德華力（也就是分子吸引力，是中性分子間一種微弱的電磁引力）完全足以支撐壁虎的體重。而且環境濕度越大，其粘附力越強。關于脫粘，主要是利用了材料的各向異性。向不同方向時，剛毛的粘附性能完全不同。

目前，制造類似壁虎剛毛結構，使用仿生材料有多種方法，包括物理、化學、生物技術等。現在。爬壁機器人的應用越來越廣泛，利用的技術也有很多，比如AFM刻蝕法，氧化鋁模板孔洞注入成型、電感耦合等離子體刻蝕(ICP)技術，陣列納米碳管的制備、光刻技術，反應性等離子體干刻蝕法，負壓吸附等。有一些壁面清洗機器人已經被投入使用。那么，蝙蝠俠有這么個手套，大概也不是很難實現。雖然目前還不行，因為在目前的大多數模仿剛毛的材料中，纖維都會互相粘結，造成接觸面積降低。不是性能不好就是壽命太短。雖然蝙蝠俠不差錢，但還是不行。

4. 蝙蝠靴

這是科技含量相對比較低的一個裝備，除了其中的蝙蝠發信器。由于蝙蝠是群居，互相之間一定有一種通訊方式，蝙蝠是利用超聲波進行回聲定位和獵食的，相互之間也會利用超聲波來通訊。所以，蝙蝠發信器利用超聲波聚集蝙蝠，也不是不可能的。當然，目前我們的仿生學還沒做到。

5. 蝙蝠披風

這個披風的主體材料應該是導電纖維。由于據說是尼龍材質，那應該是一種有機導電纖維，蝙蝠俠的披風可能是由碳黑、金屬氧化物、有機物等導電物質與高聚物復合或共混紡絲制成的。這種材料具有耐摩擦、耐氧化及耐腐蝕能力，事實上，這種材料還可以吸收電磁波，達到隱身的目的。它還是一種記憶纖維，記憶纖維的特性就是在一定條件下，可以恢復其固定相。目前，比較好的記憶纖維是把記憶合金混入纖維，可見，其導電性能也是利用了合金。現在用的比較多的是鎳鈦合金，也有電控纖維，這種纖維不起皺，不縮水，洗多少遍都行，這就省錢了嘛。不過，看蝙蝠俠全身都是鈦金，蠻值錢的喲。

6. 武器：飛鏢、爪鉤槍、纜繩發射器、爆炸凝膠噴射器、電鋸、激光槍、電磁槍、液壓器、黏膠定時炸彈發射器等

蝙蝠俠有一大堆小武器，這些玩意基本都在腰帶上，我們挑幾個說。

激光槍是個很厲害的武器，但是并非高能激光武器。不過也不像激光筆是玩具……激光槍的主要作用可能是讓敵人僵硬失去反抗能力。再說蝙蝠俠是從來不殺人的。

電磁槍是已經實現的一種武器。它具有非致命、初速控制靈活、精度高、射程遠等優點。它利用驅動線圈和彈丸之間的磁耦合機制工作，本質上是一種直線電機。首先驅動線圈放電，產生脈沖強磁場，然后，彈丸感應出電流，感應電流在脈沖強磁場作用下，會產生電磁力，彈丸在電磁力的作用下加速前進。彈丸就具有了一定的動能。

7. 交通工具：蝙蝠車、蝙蝠摩托、蝙蝠飛機、蝙蝠直升機、蝙蝠艇、蝙蝠水上摩托

這些交通工具其實本質上和現在的交通工具區別不太大，最多就是安裝了更多武器，而且也跑得更快更拉風了，而且還有裝甲，而且很智能，可以變形。

如果我想成為蝙蝠俠，要做什么？

很簡單，首先你得有錢，沒有十億美元是不行的。那你說我們沒錢怎么辦呢？也不是不能辦，就是檔次肯定要降低點。頭盔和盔甲可以用3D打印個塑料的；披風可以用化纖料子裁剪，內部放置一些棍子，也就可以撐起來了；交通工具是不太好做，就當你出門沒開車吧；至于那些小玩意，其實大多數的原理很簡單，比如激光槍就用激光筆裝在玩具槍里，反正你也不是真的想扶危濟困吧？電磁槍可以從美國買到的。總之，能用3D打印的都打印，讓你成為蝙蝠俠也沒那么難。不過，想扶危濟困，可不是只有裝備這么簡單。蝙蝠俠能成為超級英雄，更多依靠的是他的智慧，運籌帷幄于千里之外，堅持正義，從不倒下，這就是蝙蝠俠，超人也不能及，更何況蝙蝠俠游歷全世界，學會了那么多功夫，普通人又會什么呢？

發表于 2016-04-21 00:00
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