去年,Rob Flickenger 在西雅图家附近的书店闲逛时,偶然发现了一本名为《科学五拳》的漫画书。故事描绘了发明家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)是一位与敌人搏斗的罪犯,他使用一对手持式特斯拉线圈——会向空气中释放壮观电流的变压器。Flickenger(37 岁)认为这些枪很漂亮、很有趣,而且鼓舞人心。“我开始想,我该怎么做呢?”他说。
Flickenger 希望他自制的闪电发生器看起来像《科学五拳》里的那样酷,所以他仔细选择了模型:一把巨大的电动Nerf 枪。在工业艺术工作室HazardFactory的 Rusty Oliver 的帮助下,他制作了这款塑料玩具的铝制版本。他收集了易拉罐、废金属,甚至还有一个自行车挡泥板,并将它们全部熔化。然后,他和 Oliver 用沙子和粘土制作了 Nerf 枪的模具,并将熔化的铝浇入其中。待其硬化后,Flickenger 使用 CNC 机床铣掉了内部多余的金属,并用旋转工具打磨了边缘。
Flickenger 曾为发展中国家设计无线基础设施,此前他通过麻省理工学院的免费在线课程自学了高压电物理知识,并且过去曾尝试过特斯拉线圈。但手持式模型的尺寸较小带来了新的挑战。他认为,这还给了 Flickenger 一个比特斯拉的巨大优势:“我们有非常便宜的中国电动工具。”18 伏锂离子钻电池足以驱动这把枪。
真正的难点在于设计枪的电路以安全地产生高电压。有一次,Flickenger 将导电铜线缠绕在一根丙烯酸管上 1100 圈,结果却发现管子太脆弱,很容易断裂。他的早期测试结果好坏参半。“我打开它,什么也没发生,于是我关掉了它。然后我再次打开它,结果点着了东西,”他说,半开玩笑地说道。事实上,安全是首要任务——起初,他只通过遥控开关激活枪。后来,他增加了一个带有“发射导弹式”塑料保护罩的拨动开关,以防止意外发射。目前,这把枪只有开关功能,但 Flickenger 计划像卡通版本那样增加一个扳机。
当他终于成功安全地制造出这把枪时,Flickenger 在朋友家举行的婚礼招待会上展示了它。客人们非常高兴。“枪口会发出美丽的电晕放电,”他说。“几乎像流体一样。”尽管这把枪不适合打击犯罪,但在派对上非常受欢迎。
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制造特斯拉枪
价格 $800
时间: 9 个月
电源
电流流入 Flickenger 称之为“末日曲棍球”的部分——一个填充有硅胶的 PVC 管端盖。枪内部,一台旧电视机的变压器和附加电路会反复倍增电流,然后将其泵入电容器组。当六个电容器充满 20,000 伏电压时,枪开始发射。所有这些电流仍然烧毁了一些“曲棍球”,所以 Flickenger 最近测试了一种硅胶和六方氮化硼的混合物,这种混合物可以带走热量,保护电气元件。
电火花
一旦电流达到 20,000 伏,它就足以跨越铝制枪内两个钨丝之间的间隙。Flickenger 找不到足够坚固的外壳来承受如此强大的电火花,所以他自己用耐高温陶瓷制作了一个。他还从一台旧电脑服务器上安装了一个风扇在枪的一端,以帮助冷却火花间隙。
闪电
跨越间隙后,电流流入初级线圈,这是枪鼻处八圈高压绝缘电线。线圈在次级线圈(一根缠绕着铜线的管道)中感应出电流。涌入线圈的电流产生一个磁场,该磁场在枪鼻处的环形铝环内部感应出电场。这个电场会产生蓝色的闪电条纹。大部分时间,Flickenger 在实验室里关灯操作这把枪。它能运行约 30 分钟,然后需要冷却。“运行时,整个房间都闻起来像暴风雨,”他说。
安全
这把枪产生致命电流,所以 Flickenger 通常将其放在工作台上,而不是自己拿着。他通过将高压绝缘电线的一端夹在铝壳上,另一端夹在附近的管道上,或者在户外时夹在插入地面的金属桩上,为设备接地。这确保了电流不会通过铝壳流到发明者身上。“你不想成为电路中的保险丝,”他说。
警告:我们在发布所有项目之前都会进行审查,但最终安全是您的责任。请务必佩戴防护装备,采取适当的安全预防措施,并遵守所有法律法规。