如何成為鋼鐵俠
最近小編和好基友一起去看了火爆各大院線的《復仇者聯盟3》。帥氣的美隊、冷艷的黑寡婦、頑皮的蜘蛛俠。。。漫威給我們帶來了一場超級英雄的視覺盛宴。在眾多的超級英雄中，有一位是小編與好基友的最愛。
鋼鐵俠托尼斯塔克，作為一個麻省理工畢業的天才設計師，他不僅憑藉自己優秀的作品建立龐大的工業集團，成為億萬富翁，還靠著自己設計製造的高科技戰甲，躋身眾多擁有超能力的英雄之間，舉手投足間，一股百萬富翁的騷氣油然而生，簡直是我等工科男的偶像。
朋友是鋼鐵俠的頭號粉絲，電影剛剛結束，意猶未盡的他問了我一個問題：
「現在的科技這麼發達，我們有沒有可能製造出鋼鐵俠身上的裝備，成為真正的鋼鐵俠呢？」
這真是個好問題。看著他一臉期待的認真樣子，我彷彿看到了小時候的自己。成為英雄是我們每個人曾經擁有過的夢想，隨著我們漸漸長大，逐漸認識到我們每個人的能力其實很有限，這個英雄夢便更多的成為夥伴間的笑談。
但科技的發展使得許多以往的設定變得可能，不僅僅是我的朋友，現在世界上想成為「鋼鐵俠的人大有人在」。其中還不乏軍方和國家支持的科研機構。成為鋼鐵俠，似乎並不只是單純的「英雄夢」。
這到底是怎麼一回事呢？
鋼鐵俠和機械外骨骼
鋼鐵俠給人最大的震撼，是他近乎無所不能的機械外骨骼：擁有飛天遁地的能力，超高的防護性保護著托尼一次又一次免受致命的傷害；可以飛到宇宙中，潛入海底，內置的空調可以保證托尼像在家中一樣舒服；可以輕鬆舉起幾噸的重物，營救遇難的平民，可以一個人輕鬆剿滅一隊恐怖分子。。。可想而知，如果這樣的技術變為現實，不僅對於軍事，而且對災難救援等民用領域也講有重大意義。
機械外骨骼
機械外骨骼或稱動力外骨骼（Powered exoskeleton），是一種由鋼鐵的框架構成並且可讓人穿上的機器裝置，這個裝備可以提供額外能量來供四肢運動。概念最早提出是在羅伯特·海因萊因執筆的科幻小說《星船傘兵》（1960）中。別稱：強化服、動力服（Power Suit）、動力裝甲（Power armor或Powered armor）、Exoframe、Hardsuit或Exosuit等。憑藉這套「服裝」，人類就可以成為所謂的「鋼鐵俠」。（來自百度百科）
別看動力裝甲是一種起源於科幻小說的設想，其實在外骨骼設想的緣起時代（20世紀60年代）這種可以巨幅提升戰鬥力的設想就引起了美國軍方的重視。早在1963年，美國陸軍武器研究者謝爾蓋·扎魯德尼發表了一份報告，這份報告描述了一種可穿戴機器外衣的設想，它將使穿著者獲得更大的力量。在集成電路剛剛被發明的60年代，顯然還不存在實現這個構想的技術。但是這個想法一直沒有被遺忘，隨著人類科技高速發展，機械工藝、電子技術越來越發達，動力裝甲技術從一個幻想，漸漸變得觸手可及，40年後的2000年，DARPA（美國國防部高級研究計劃局）正式開始了為期7年投資7500萬美元的機械外骨骼研究計劃。也拉開了世界範圍內機械外骨骼研究的大潮，人們越來越相信，動力裝甲有可能成為現實。
到現在，世界各國都有了自己的外骨骼技術：
各國研究中的機械外骨骼
但是到現在，我們還沒有研究出一種令人滿意的外骨骼產品，沒有托尼史塔克聰慧的大腦，我們目前被下面這幾個主要的問題攔住了道路：
1、能源動力問題，我們可以看到，基本上現在所有的外骨骼項目都需要連接粗粗的電攬，也就是需要外部的能源供電。
2、材質問題，如何製造像鋼鐵俠一樣堅固的鎧甲？
3、交互系統，如何輕鬆的通過簡單的操作就能控制外骨骼展開複雜的行動？
4、 集成技術，如何將不計其數的電器元件、機械結構和線纜整合到一起？
這些問題中，首當其衝的是能源問題。
F117的設計師巴特·奧斯本（bart osborne）在採訪中曾說過一句話「只要推力大，板磚也能飛上天」，被廣大軍迷傳為笑談的同時，也可從側面驗證，能源動力問題對一種裝備究竟有多重要。
能源問題，一切科幻設想繞不開的大問題
鋼鐵俠身上的供能元件，是鋼鐵俠胸口泛著藍色光芒的——方舟反應堆。
這個原件有著酷炫的外形，超高的能量輸出（每秒30億焦耳，約為三峽大壩的26%），同時安全無輻射，擁有長久而穩定的使用壽命，和極高的生物親和度。這就是鋼鐵俠胸前的「方舟反應堆」，鋼鐵俠一切的力量源泉。
顯然這是科幻小說家所設想出的完美能源，為給鋼鐵俠充足的動力，作者甚至動用了玄幻的力量（新版方舟反應堆使用的是「空間寶石」的力量）。這也是鋼鐵俠全身上下唯一無法用科學解釋，需要魔法來解決的地方。可想而知，目前機械外骨骼的能源問題，解決方案尚處在人類認知之外，連科幻小說家都束手無策。
雖然如此，人類追求完美能源的道路卻從未停止。現實中經過科學家們若干年的努力，還真的尋找到一種能源，具有成為完美能源可能性。這就是核能，準確的說，是核聚變。鋼鐵俠胸前的「方舟」反應堆，就明顯是以進行核聚變的「托卡馬克裝置」作為原型的。
那麼，什麼是核聚變?什麼又是托卡馬克裝置？
核聚變簡介
核聚變（nuclear fusion），又稱核融合、融合反應、聚變反應或熱核反應。核是指由質量小的原子，主要是指氘，在一定條件下（如超高溫和高壓），只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛，讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核（如氦），中子雖然質量比較大，但是由於中子不帶電，因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來，大量電子和中子的釋放所表現出來的就是巨大的能量釋放。這是一種核反應的形式。原子核中蘊藏巨大的能量，原子核的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨著能量的釋放。核聚變是核裂變相反的核反應形式。科學家正在努力研究可控核聚變，核聚變可能成為未來的能量來源。核聚變燃料可來源於海水和一些輕核，所以核聚變燃料是無窮無盡的。人類已經可以實現不受控制的核聚變，如氫彈的爆炸。
長久以來，核聚變一直被視為能源研究的聖杯。它代表了一種幾乎無限的能量來源，潔凈，安全而自持。自從1920年代英國物理學家亞瑟·埃丁頓提出關於核聚變的理論以來，核聚變已經激起了了科學家和科幻作家的無數遐想。
從本質上來說，核聚變是個很簡單的概念。聚攏兩個氫同位素原子，用壓倒性的力量把它們撞在一起；兩個原子核克服了它們之間天然的排斥力融合到一起，發生反應，釋放出巨大的能量。
但是，回報越大，投入也需要越大，而數十年來，我們一直與一個難題纏鬥不休：如何為氫燃料提供能量並保持它不逃逸，直到它升溫到8000萬度以上？最近的成功進展來自德國和中國：德國的文德爾施泰因7-X反應堆於近期上線，進行了一次成功的實驗，達到了接近1億度的高溫；中國的EAST反應堆則成功地將核聚變反應維持了102秒，儘管反應溫度更低一些。
不過，儘管有了這些進步，幾十年來，研究者們還是在說著同一句話：我們離實用的聚變反應堆還有30年。甚至就在科學家們追尋這座「聖杯」的過程中，事實也越來越清楚——我們仍然不知道我們究竟不知道什麼。
我國也早早參與到追逐這盞「能源聖杯」的行列中，除了前述取得巨大成就的」EAST」反應堆外，我國也參與了「國際熱核聚變實驗堆計劃（ITER計劃）」
iter廠址規劃圖
「國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃」是目前全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一，建造約需10年，耗資50億美元（1998年值）。ITER裝置是一個能產生大規模核聚變反應的超導托克馬克裝置，俗稱「人造太陽」。2003年1月，國務院批准我國參加ITER計劃談判，2006年5月，經國務院批准，中國ITER談判聯合小組代表我國政府與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國共同草簽了ITER計劃協定。這七方包括了全世界主要的核國家和主要的亞洲國家，覆蓋的人口接近全球一半。我國參加ITER計劃是基於能源長遠的基本需求。2013年1月5日中科院合肥物質研究院宣布，「人造太陽」實驗裝置輔助加熱工程的中性束注入系統在綜合測試平台上成功實現100秒長脈衝氫中性束引出。
托卡馬克裝置
一種托卡馬克裝置
托卡馬克，是一種利用磁約束來實現受控核聚變的環形容器。它的名字Tokamak 來源於環形、真空室、磁、線圈。最初是由位於蘇聯莫斯科的庫爾恰托夫研究所的阿齊莫維齊等人在20世紀50年代發明的。托卡馬克的中央是一個環形的真空室，外面纏繞著線圈。在通電的時候托卡馬克的內部會產生巨大的螺旋型磁場，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達到核聚變的目的。
結語
與魔幻作品相比較，科幻作品從誕生的伊始就不僅僅是人類單純的想像，而是對未來合理而大膽的想像。依稀記得小學時看過的小靈通漫遊未來，其中兒時覺得無比驚訝的眼睛嵌入鏡片、口袋電視、自動駕駛等技術，都已經被十分成熟的應用。鋼鐵俠在現在，也許還是人們不成熟的想像，但是相信在十年二十年，甚至三五十年後，科技的曙光將照亮夢想，帶領人類一次次突破極限。
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