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1993年镁合金NeXT Cube燃烧实验全记录

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Burning a Magnesium NeXT Cube (1993)

详细讲述1993年NeXT Cube镁合金机箱的燃烧实验过程,涵盖实验准备、挑战、场地选择及实验结果,还原那段科技与化学交织的难忘回忆。

在计算机硬件历史的长河中,NeXT Cube以其独特的设计和先进的材料引人关注。1993年,资深编辑及化学背景的Simson L. Garfinkel对NeXT Cube镁合金机箱燃烧实验的故事,成为科技与实验精神完美结合的代表。此实验不仅展现了镁合金材料的特性,更带出了一个时代的技术追求与人文情怀。 NeXT Cube机箱之所以采用镁合金,是因为镁具有极佳的强度与轻量化优势。作为计算机外壳,镁合金不仅减轻了整体重量,也在运输方面节省了成本。然而,镁虽好,其高昂的制造和处理成本无疑推高了NeXT Cube的市场价格。

更有趣的是,镁金属燃烧时会释放耀眼的白光火焰,这一点深深吸引了具有化学背景的Garfinkel。当年他曾在高中时偷取实验室的镁条,在自家后院点燃,体验那持续近一分钟的猛烈燃烧,浓烟最终转化为无害的氧化镁,正是制备胃药“乳酸镁”的主要成分。 对镁的好奇和对NeXT Cube镁合金机箱的兴趣驱使Garfinkel开始计划这次烧机箱实验。尽管市面上的NeXT Cube售价高达七千美元以上,一般人难以承担做这样实验的代价,但在1991年,他通过NeXT时任硬件副总裁Rich Page联系上了厂家,成功获得了一台没有硬件仅剩镁合金外壳的空机壳。 拿到机壳回到加州奥克兰的住所后,Garfinkel尝试寻找合适且安全的点燃方式。最初他考虑使用高锰酸钾和甘油的化学混合物,这种组合能自行燃烧并产生高热量,但化学反应时间长且难以控制。

后来朋友建议采用更方便且火力强大的MAP气体喷灯。然而,实际操作因种种原因延宕,镁合金机壳被暂时交由朋友保管。 一年后,当NeXT公司宣布逐步停产经典的NeXT Cube硬件,转向“NeXT Brick”方案时,这次燃烧实验被赋予了更深的象征意义。燃烧NeXT Cube成为对其辉煌及没落的隐喻。在与编辑部的沟通中,也促成了实地进行实验并拍摄照片的安排。摄影师的参与确保了这不仅是一场科学实验,更是一组充满意义的视觉作品。

然而,要合法地点燃镁合金机箱并非易事。燃烧镁的过程会产生大量明亮火焰和白色烟雾,易引起周围居民警觉,必须获得消防及环保相关的特殊许可。Garfinkel几近百 call,在无数部门得到否定回复后,最终将目光投向洛斯阿拉莫斯国家实验室的姐妹机构——劳伦斯利物浦国家实验室。 通过联系利物浦实验室的社区关系部,Garfinkel很快被安排在实验室专用的Site 300进行燃烧试验。该实验室配备专门用于安全燃烧潜在有害物质的“燃烧单元”——一个钢筋混凝土结构的封闭空间,具有高效的通风和过滤系统,确保燃烧过程中不会对环境产生不良影响。 燃烧前的准备工作极为繁琐。

首先需要确认机壳表面对人体无害的涂料成分,并取得制造商提供的材料安全数据表(MDS),以满足环保局(EPA)的相关申报要求。经过多方电话和公司查询,最终确定所用喷涂是环保水溶性涂料,获得了必要的安全文件。 燃烧现场的合作人员包括Garfinkel、编辑部成员、专业摄影师Eric及技术协助人员。他们在进入实验区之前均需递交详细身份信息,并遵守严格的安全和管理程序。 燃烧实验开始时,为了了解钙镁火焰的亮度和持续时间,Garfinkel与团队先后在燃烧室点燃了小段镁棒,并进行了多次曝光测试。实验发现镁火焰虽明亮,但比日光还暗,且燃烧速度异常缓慢,2英寸长的镁条燃烧近5分钟仍未完全燃尽。

接下来的挑战是点燃整个镁合金机壳的难度,因其为特殊合金并设计成阻燃状态。首先尝试燃烧机壳后板,使用MAP喷灯及氧乙炔火焰加热,均只造成表面熔化和烧蚀,但火焰难以持续。此时天气状况也转变为阴雨,增加了实验复杂性。多次尝试后没有达到预期的燃烧状态。 为了增强燃烧温度和范围,实验方启用了大型工业燃气燃烧器,点燃后喷射三米高的橙色火焰,为机壳的燃烧提供持续高温火源。机壳内部还放入了切割成小段的镁棒及镁屑以助燃。

尽管如此,机壳上的燃烧点闪现白色火花并迅速熄灭,过程呈局部不均匀燃烧状态。燃烧区域熔化变形,而整体并未陷入持续的镁火焰之中。燃烧表面覆盖白色氧化镁粉末,伴随黑色焦痕和熔洞。 随着实验进行,火焰最终激发了熔化后的镁残渣块,本以为熄灭的火花重燃并迅速蔓延成耀眼的白色火焰,形成持续的镁燃烧池。此时,为了拍摄更理想的燃烧影像,备选机壳被投入火焰中。其外围开始冒烟,逐渐燃烧起来,展现出完整机壳被火焰包围的壮观场景。

水雾喷洒后更释放大量蒸汽和白色粉尘,证明燃烧已到达镁的深度并产生大量氧化物。整个燃烧过程异常壮观,虽然最终机壳形态丧失,变成灼热炭渣和白色氧化物质,但这也从视觉和科学层面彰显了镁合金材料的特殊性质。 这次燃烧实验不仅为摄制出珍贵照片提供了基础,也成为NeXT硬件时代闭幕的象征。Garfinkel感慨,火焰的起落仿佛重现了NeXT公司由辉煌到衰落的经历。不同于理想化的科技胜利场面,燃烧过程暴露出材料和设计的现实挑战,以及科技梦想的脆弱一面。 回顾整个历程,从获取空机壳、物料安全调查、寻找许可到最终燃烧方案的执行,都体现了专业精神与实验严谨。

利物浦国家实验室作为国家级研究机构,提供了安全、合规的实验场地和技术支持,确保了整个过程在法律和环保框架下顺利完成。 对于现代计算机设计师、材料科学家以及技术历史爱好者来说,这场镁合金NeXT Cube的燃烧实验既是对材料科学的生动实践,也是技术发展史上难得的纪实。它提醒人们,一个创新设计背后需要应对的现实难题,以及科学探索需要的耐心和细致。正如Garfinkel所言,物理永远真实不虚,燃烧的NeXT Cube成为了那个时代最具象征意义的火焰。

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