无论生物、动物或是人类都在一个大气压下的自然环境里进化、演变和成长。一个大气压,顾名思义,就是当晴天时,在一平方厘米海面上所受到的空气压力。气压稍微增高,人就感到不适;增高至十几个大气压,人类自身生命将受到致死的威胁,即由于高压作用,吸入体内的空气中的氮,将大量地溶化在血液里,因而产生强烈的麻醉作用令人神志昏迷;增高至8000个大气压,生命体内的水分将完全凝聚成块,既破坏了组织细胞,又凝固了蛋白质,最后导致生物寿终正寝,甚至细菌也难幸免厄运。
尽管如此,现代人类物质文明,却与高压结下了难解之缘。高压技术已成为现代科学智慧夺魁的掌上明珠。
高压水能的魔力
在现代成语库里,“滴水穿石”至今脍炙人口。自然界的水滴,尽管速度缓慢,能量极小,然而却能在坚硬的岩石上凿窝甚至穿孔。要是数百个大气压或数千个大气压的水流从微孔喷嘴射出,其动能能在瞬时粉碎顽固的花岗岩,甚至能闪电一般地击穿数十毫米厚的钢板。
高压水能技术也在金属与非金属传统加工领域应运而生。人们如法炮制,利用高压水流,不仅能在铝合金、铜合金甚至合金钢材料上钻孔,而且还特别适合复合材料以及轻金属和非金属材料钻孔。
高压水能射流技术也在传统的切割技术领域崭露头角。4000个大气压的水能切割机,可切割纸张、塑料、皮革、石墨环氧材料之类非金属;7000个大气压则可切割钢板或装甲。由于水能切割技术伴随低噪声、无公害以及切缝精密,有朝一日必将取代机械切割技术。
采用高压水能射流技术除垢和除锈绝佳,可提高经济效益数倍乃至数十倍,尤其弯管、微孔径管道及金属零部件除锈后的表面光洁度极高。
总之,在自然界,水能得天独厚,成本低廉,高压水能技术无疑是举世瞩目的后起之秀。
“死而复生”的奇迹
高压也是现代临床医学上的掌上明珠。除了众所周知的消毒杀菌效力外,人们还荟萃现代航天飞船的技术精华,别出心裁地建造了所谓高压氧气舱。据悉,它对长期因紧张的脑力劳动而引起慢性神经衰弱者具有松弛神经的疗效,甚至对急救心肌梗塞者,也起到自然强心的作用,能够创造“起死回生”的奇迹。
神通广大的超高压和超固体
在神奇的超高压世界,水的微妙变化引人瞩目。在8000个大气压下,水在20℃便结冰;在1万个大气压下,30℃也能结冰。同时,冰的密度反而超过水,不但不浮在水面,反而沉没水底。由8千、1万甚至3万个大气压形成的冰,却相应须在20℃、30℃甚至140℃才能解冻,“超高压热冰奇迹”因此驰名。
超高压能导致固体脱胎换骨。普通结构疏松的铅笔石墨芯,在10万个大气压及2000℃处理下,却可改性成为人造金刚钻。至于天然钻石,其实也是地壳深层的高压高温效应的副产物之一。
崭露头角的“人造太阳”
自从1879年美国发明家托马斯·爱迪生点燃第一盏白炽电灯蜚声世界逾100年以来,电光源已成为现代人类文明生活24小时的至爱亲朋。高压技术也为现代人造电光文明立下了汗马功劳。如大功率长弧高压氙灯寨以“人造太阳”誉满全球,然而其中的奥妙却在于纯净的高压氙气。由于氙受电场激发,射出堪与太阳光媲美的连续光谱。在现代航天技术中,高压氙灯更是出类拔萃。美国哥伦比亚号航天飞机场的照明系统,即是50盏2万瓦高压氙灯所集成的军用探照灯,其光束威力之强堪与10亿支烛匹敌,有效射程逾80英里。