互动科普

午夜电视节目一度铺天盖地地介绍一种不需要磨快的、神奇的Ginsu刀。在这个声名狼藉的电视节目中，刀片可以轻易地切开马口铁罐头盒，然后又熟练地切出像纸那么薄的土豆片。最近，工程师用Ginsu刀制造出一种新颖的工业切割设备——使用超音速高压液氮流的装置。这种所谓的液氮射流（Nitrojet）几乎可以切割任何东西，如钢梁、混凝土板、织物、肉类，而且永远不会变钝。

在1990年代，液氮射流技术最初由爱达荷国家工程实验室（Idaho National Engineering Laboratory，简称INEL）的科学家开发，作为一种非热能方法用来切割盛装可燃废物的桶。TRUtech是位于爱达荷州Falls市的一家专门为核武器设施排除污染和处理退役工作的公司，在1990年代末，该公司总裁Ron Warnecke在寻找一种环保的方式来清理和切碎钚处理设备时，意外地发现了这一还处在开发阶段的系统。TRUtech公司后来获得授权许可使用该技术，并且将INEL的原型发展为成品。随后，Warnecke又建立一家新公司NitroCision，专门负责推广该技术。

经过过度冷却的液氮射流从特殊喷嘴中喷出（喷嘴安装在手持或机器人控制的长杆上），高密度液化氮气渗入固体的裂缝和缝隙中，然后迅速膨胀，从内部使其分裂，能够非常精确地切开材料。针对不同的应用，这项技术的效力取决于压力（每平方厘米400至4000千克)、温度（167至-161°C)以及喷嘴至加工件的距离。低压射流甚至可以剥去精密表面上难以清除的涂层，效果几乎超过所有其他清理技术。

另外，低温射流不会造成二次污染或交叉污染，因为无毒、过冷的液氮“刀片”在升温后，会自动消失在空气中。对于剥除或切割产生的危险废弃物，可以用真空吸尘器清除。

美国航空航天局肯尼迪空间中心的技术人员目前正采用一种液氮喷流系统，以便精确地剥去航天飞机固体火箭助推器内表面的热保护涂层。据Warnecke介绍，如果是用水射流或类似研磨冲击的方法，则需要对整个内表面进行处理。同时，美国海军也已签定合同，将使用液氮喷流技术清除轮船甲板和外壳、雷达天线和天线屏蔽器上的防腐涂层。其他测试该技术的还有航空业巨头波音公司和诺斯罗普·格鲁曼公司（Northrop Grumman)、半导体制造商Semitool公司和Rogers公司、油漆生产商Sherwin-Williams公司和Merrimac Industries公司（聚亚氧酯零部件生产商），以及肉类包装生产商Hormel公司和ConAgra公司。

这种液氮射流系统很像一个大小为1.2米×1.2米×2.4米的滑行起落架。对于低压组件，其售价在20万至30万美元之间，但是购买完整系统则需要45万美元。这表明，该系统从价格标签上就比常规的水射流系统高出15万美元，然而该技术的倡导者认为，其独特的性能完全值得多花这笔额外费用。但是不管提供多少分期付款，不要指望再看到它会出现在午夜的商业广告片上。

[柯江华/译      赵庚新/校]