春节期间，刷爆朋友圈的大片《流浪地球》票房一路飙升，相信不少粉丝也大过科幻瘾。该片根据刘慈欣同名小说改编，讲述了在不久的将来太阳即将毁灭，太阳系已经不适合人类生存，而面对绝境，人类将开启“流浪地球”计划，试图带着地球一起逃离太阳系，寻找人类新家园的故事。
图片来源：百度百科
作为国产科幻大片，凭借着精彩的故事情节，震撼的画面和音效，这部影片票房逆袭夺冠。
现在还沉浸在宏大场面声光大宴中的您，是时候了解一下影片相关的这些化学知识了——
何为氦闪？
根据影片中所述，人类之所以要逃离太阳，是因为太阳即将爆发“氦闪”。那么何为“氦闪”？
据百度百科介绍，氦闪是在中等质量恒星的核心，或是白矮星表面堆积的氦突然开始的核聚变。它是简并态物质自然引发的爆炸。好吧，小编也没看明白，简而言之，太阳的工作机理是这样的——
太阳中所蕴含的元素包括90%的氢，还有氦和少量较重的元素。在太阳的核心（其体积不足太阳的2%，质量却超过了太阳的一半）处，氢原子核（也就是质子）在1500万度的高温下和极高的压力下，快速移动，相互猛烈撞击、融合，形成了氦，太阳便是从此过程中获取的能量，发出光和热的，就是如下这个方程式——
当越来越多的氦堆积在太阳内部，太阳富含氢的核心就转变为富含氦的核心，不断升高的温度下，内核积聚的氦被“点燃”，就会发生由氦剧变成碳的核反应，在短时间内释放出巨大能量，这种现象被称为“氦闪”。
氢能利用受到重视
原来，能发生“氦闪”，源头是氢。现实世界中，氢能的利用越来越受到重视。我国每年生产氢气2000多万吨，已连续多年位居世界第一。氢气制备包括多种途径：化工原料制氢，即通过甲醇、乙醇、液氨等原料分解制氢；石化原料制氢，即使用石油、煤炭、天然气等资源和水蒸汽反应；电解水制氢，即通过电解水分解为氢气和氧气，可利用太阳能和风能发电降低CO2排放。
虽然我国氢气产量超过全球1/3，目前氢气基本作为化工原料，作为能源使用尚未形成规模。
氢气的应用目前主要集中于五个方面：
一是交通。
二是发电。
三是建筑的热电联供。
四是高质量的热源。
五是基本化工原料。
我国在燃料电池商用车领域取得的成绩已引起全球关注。 受国家和地方政府的政策鼓励，国内氢能产业步入爆发期，多地宣布上马氢能项目，大力发展燃料电池车，布局氢能产业链。
太空宇航服中的化工新材料
图片来源：百度百科
太空处于真空状态，没有大气层的保护，温度变化很大，太阳照射时温度可高于100℃，无阳光时温度可低于－200℃，同时存在各种能伤害人体的辐射。为保障航天员在出舱活动中能安全、健康和有效地完成任务，宇航服需要特殊设计，必须具备独立的运作系统，保证航天员离开太空船也能有气、液、电的供给，保证他的生存、工作和通讯。化工新材料在这方面大有用武之地。
为了应对极端变化的温度，大多数航天服都会用许多层纤维去隔热，并再用能够反射光的布料覆盖着最外层。
1961年，近代航天服问世。美国人阿仑·谢泼德所用的宇航服内层是涂有氯丁橡胶的尼龙，外层是镀铝尼龙，手肘、膝盖等关节部位缝入纤维切割线以增加灵活性。后来改用压力气囊和内部网状衬里，在封入空气压的压力囊外蒙上了一层用特氟龙混纺材料织成的网，即使空气压使航天服整体膨胀也容易弯曲，这就使衣服在加压状态下也能保持相对灵活，具有极佳的运动性。
目前，最先进的航天服材料，在两层聚氨酯之间夹着厚厚的一层聚合物胶体。如果聚氨酯层出现破损，胶体就在破损部位渗出、凝固，自动将漏洞堵上。
为飞行器减重的碳纤维
《流浪地球》中各色各样的飞行器让观众大开眼界，如何让这些飞行器能量供给有限的情况下多坚持一会儿？为飞行器减重至关重要，碳纤维复合材料就派上用场了！
但目前我国碳纤维及其复合材料在航天航空领域的应用占比与全球20%的平均水平相比偏低。从国内来看，碳纤维及其复合材料在航天领域应用比较多。航天固体火箭发动机已经实现复合材料化，卫星85%以上是用复合材料，飞船、导弹弹体基本都是复合材料。国内航空领域的无人机、直升机、商用飞机、公务机的数量不断增加，碳纤维复合材料在这些领域的用量会逐渐上升。在C919上，复合材料用量已实现了一定的突破，达到12%左右，应用于平尾、垂尾、后机身等重要部位。歼击机与直升机等的复合材料用量也在不断增加，但仍有较大提升空间。
虽然进入新世纪，我国碳纤维产业面貌日新月异，但与日美发达国家相比，仍存在不小的差距。推动碳纤维及复合材料产品和应用创新从跟随走向引领，需要跨越以下几道门槛：
01 | 产不足需，规模化水平有限
碳纤维虽然国内产能超过万吨，但产量不足，初步看仅有两三千吨。以2016年为例，国内需求在两万吨左右，占世界的1/4左右。供应缺口明显，规模化水平有待提升。
02 | 成本高
由于许多碳纤维企业的设备，例如聚合炉、氧化炉、低温碳化、高温碳化或者石墨化设备等，目前仍然依赖进口；用量较少，开工率低，必然促使成本高。
03 | 下游局面未打开
要打破此种局面，关键是要解决碳纤维及其复合材料如何应用的问题。要会用、敢用、好用、多用。
用化工视角来看大片，一定有不一样的感受吧！
作为化工人，您看懂《流浪地球》了吗？
内容来源：化学人生、新浪科技综合、中国化工信息周刊等
