煙花：我是真的“美炸了”

劉大發(fā) 天青青

中國(guó)新年的氣氛，是從大街小巷“恭喜你發(fā)財(cái)”的歌聲中開始的。這種氣氛更是在一場(chǎng)場(chǎng)煙花秀中不斷迎來(lái)高潮，煙花是當(dāng)之無(wú)愧的“氣氛擔(dān)當(dāng)”，難怪隋煬帝看過煙花之后，都忍不住贊嘆“燈樹千光照，花焰七枝開”。這些“美炸了”的煙花是中國(guó)人流傳千年的浪漫，隨著技術(shù)的發(fā)展，今天你看到的煙花已經(jīng)遠(yuǎn)比隋煬帝所見的震撼，這背后修煉了什么樣的“科學(xué)秘籍”？

煙花的“顏值”從哪兒來(lái)？

五彩斑斕的煙花讓人目不暇接，可是最初煙花的顏色卻是單一的，之所以今天能呈現(xiàn)出各種色彩，答案就在不斷豐富的“配方”之中。

煙花的顏色主要由其中不同的金屬化合物燃燒產(chǎn)生的“焰色反應(yīng)”來(lái)決定的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，“鉀紫鈉黃鋰紫紅，銣紫銅綠鋇黃綠，鈣磚紅，鍶洋紅，鈷淡藍(lán)，鐵無(wú)色”。就像你在畫畫時(shí)搭配顏色一樣，設(shè)計(jì)師們通過加入不同配比的金屬化合物，就能調(diào)配煙花的不同色彩組合。

除了通過添加金屬化合物豐富煙花的“顏值”以外，好看的煙花還可以加入硬木炭粉、鐵粉、磷粉等，呈現(xiàn)出亮閃閃的效果。想想看，要不是受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，隋煬帝的煙花觀后感可能就是“燈樹千光照，花焰七色開”了。

藍(lán)色的煙花為什么這么少？

回想一下，你平時(shí)看到的煙花是否大多以紅、黃、綠為主，藍(lán)色的煙花比較少見，這并不是因?yàn)樗{(lán)色不受歡迎，反而是因?yàn)樗^于“貴重”。

首先，盡管夜空看起來(lái)是黑色，但實(shí)際上仍有相當(dāng)濃重的藍(lán)色調(diào)，要想讓藍(lán)色煙花在濃重藍(lán)色調(diào)的夜空中凸顯出來(lái)，并不容易。其次，生產(chǎn)藍(lán)色煙花需要使用能產(chǎn)生純正藍(lán)色的無(wú)機(jī)金屬鹽作為發(fā)色劑，但能產(chǎn)生純正藍(lán)色的卻幾乎只有氯化亞銅，其他銅鹽產(chǎn)生的藍(lán)色則通常帶有明顯的綠色調(diào)。種類少，價(jià)格較高，因此生產(chǎn)藍(lán)色煙花的成本相對(duì)較高。果然，好東西的缺點(diǎn)就是貴。

不僅是成本的限制，藍(lán)色煙花中的銅鹽離子穩(wěn)定性差，會(huì)使得煙花配方的穩(wěn)定性也變差，從而導(dǎo)致生產(chǎn)出來(lái)的藍(lán)色煙花穩(wěn)定性不夠，容易熄滅或變色。正是由于這些原因，煙花設(shè)計(jì)師們只能通過不斷調(diào)試煙花的配方讓藍(lán)色煙花盡量絢麗奪目，而色澤純正的藍(lán)色煙花也成為煙花表演中的亮點(diǎn)和賣點(diǎn)。

“煙花”你怎么開？

要想在煙花界美出知名度，光靠“顏值”是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還得有千姿百態(tài)的造型。北京奧運(yùn)會(huì)開幕式上的煙花名場(chǎng)面讓人記憶深刻——一個(gè)個(gè)煙花構(gòu)成的“大腳印”邁過北京的中軸線，讓世界為之贊嘆。其實(shí)這是煙花設(shè)計(jì)師在地面固定好角度和位置后，擺放了多個(gè)獨(dú)立煙花進(jìn)行發(fā)射，當(dāng)獨(dú)立煙花在空中爆炸開來(lái)，就組成了預(yù)定圖案。

對(duì)于煙花設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，這種提前擺好煙花，再在空中組成圖案的方式其實(shí)并不復(fù)雜。真正具有挑戰(zhàn)性的，是如何讓一支煙花飛到空中后，獨(dú)立生成形態(tài)各異的圖案，這背后是禮花彈的制作秘密。

拿初級(jí)禮花彈來(lái)說(shuō)，它由引線、發(fā)射藥、延時(shí)引線、開爆藥和光珠構(gòu)成。當(dāng)引線被點(diǎn)燃，大概幾秒鐘，引線便燃燒到了發(fā)射藥，類似于火箭發(fā)射的原理，巨大的推力把禮花彈推上了高空。禮花彈在上升的同時(shí)，延時(shí)引線也被點(diǎn)燃，很快就點(diǎn)燃開爆藥，開爆藥將光珠在空中擴(kuò)散開來(lái)，這就形成了最簡(jiǎn)單的煙花。

“美炸了”能“炸”成什么樣？

以簡(jiǎn)易煙花為基礎(chǔ)，你還會(huì)看到的其他不同形狀效果的煙花，主要和光珠的排列組合有關(guān)。當(dāng)光珠緊密排列成圓形時(shí)，對(duì)應(yīng)的就是球形煙花。當(dāng)光珠排列成其他形狀時(shí)，爆炸之后就是不規(guī)則煙花。

現(xiàn)在特別流行的拼字煙花和圖案煙花，也是通過控制起爆藥的裝藥方向和裝藥量，來(lái)達(dá)到以不同力度朝不同方向噴射光珠的效果。

盡管煙花是節(jié)日的“氣氛擔(dān)當(dāng)”，但隨著人們對(duì)環(huán)保的日益重視，特別是在城市人口密集地區(qū)，煙花燃放產(chǎn)生的煙塵和噪音污染更加明顯，所以傳統(tǒng)煙花也開始升級(jí)成環(huán)保型煙花。環(huán)保型煙花通常采用低硫、無(wú)硫等環(huán)保型原料制作藥劑，減少了二氧化硫和其他硫化物的生成，從而降低了對(duì)空氣的污染。除此之外，數(shù)字煙花也逐漸通過屏幕走進(jìn)人們的生活。未來(lái)，煙花還會(huì)有什么科技加持呢？