如果問起世界上硬度最大的物質(zhì)是什么,那么很多人肯定回答是“金剛石”了,金剛石是鉆石的前身,它是自然狀態(tài)下未經(jīng)過精細(xì)打磨的物質(zhì)。 金剛石為何被稱為“硬度之王”,這是由于金剛石的硬度極高,在金剛石面前,所有金屬包括人造的合金材料的硬度都不值一提。 而金剛石的硬度原理是有據(jù)可依的,人們發(fā)現(xiàn),金剛石就是一種原子晶體,每個(gè)碳原子以sp3雜化與其余四個(gè)形成四個(gè)共價(jià)鍵,從而形成了一個(gè)正四面體結(jié)構(gòu),并且會(huì)向四周延伸開,這樣的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定且不會(huì)變形。 金剛石的用途有很多,除了作為人們最為喜愛的首飾品以外,金剛石還可以應(yīng)用在各類工業(yè)當(dāng)中,但是,由于金剛石的產(chǎn)量和價(jià)格都受到限制,因此,金剛石目前最主要的用途還是應(yīng)用在首飾行業(yè)中。 而最近,科學(xué)家通過苦苦研究,終于發(fā)現(xiàn)了一種比金剛石還要堅(jiān)硬的材料,它的硬度是金剛石的40倍以上,而金剛石在它面前,就如同玻璃一般脆弱。 這種物質(zhì)就是碳?jí)K,碳?jí)K是一種人工合成的產(chǎn)物,它的硬度是石墨烯的兩倍以上,并且還是金剛石的40倍以上。而關(guān)于碳?jí)K的用途,人們能想到的莫過于是利用它來制作新型武器的裝甲、深海潛水艇的外甲,亦或是外星飛船的材料了。 尤其是外星飛船,人類一直為無法在地球上找到合適的飛船材料而發(fā)愁,而據(jù)計(jì)算,在太空環(huán)境下,一顆直徑在1厘米左右的碎片就能輕易將人類制造的衛(wèi)星和探測(cè)器砸出一個(gè)洞來。 因此,尋找到堅(jiān)硬的物質(zhì)作為飛船的外甲是非常重要的。但是,碳?jí)K卻有一個(gè)致命的缺點(diǎn),無論是制作工序還是成本,碳?jí)K都比金剛石要復(fù)雜以及昂貴得多。 而據(jù)了解,碳?jí)K由超過6000個(gè)碳原子組成,能夠生產(chǎn)出碳?jí)K的國(guó)家更是寥寥無幾,而且,一克碳?jí)K的價(jià)格就高達(dá)600萬美元以上,這不是隨便一個(gè)國(guó)家能承受得起的。 筆者-小文 |
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