提到地球上最堅硬的物質,一般人想到的可能是鋼鐵,但鋼鐵只是自身的延展性和硬度高。在人們的印象中,鐵甲、坦克、戰車、軍艦都是用鋼鐵製造,可鋼鐵並不是最堅硬的物質,因為它的硬度只不過在中等以上的水平。若對物質有一定了解的人,可能會想到金剛石,他們會認為這是世界上最堅硬的物質。不過,隨著人類對物質的探測和研究,金剛石也不能穩坐第一寶座。
金剛石是鑽石的一種,也叫做金剛鑽。金剛石是一個正八面晶體結構,由碳原子構成的,具有穩固的分子結構。此外,它的硬度在摩爾硬度是10,基本達到了滿值。一般來說,金剛石廣泛應用在工藝品、工業的切工流程中。如此優異的金剛石,為何不是世界上最堅硬物質呢?
其實,如果以自然界天然形成的最堅硬的物質這個角度來排行,金剛石一定會排在第一。但如果考慮到人工合成的因素,那就出現了更堅固的物質,它就是科學家人工合成的聚合鑽石納米棒,也被稱為納米鑽石或者超鑽石。由於納米鑽石是一種納米層級的晶體鑽石,所以在工業領域方面會被廣泛應用。納米鑽石可以用來切割其它材料,例如鋼鐵、紙張等。在現代工藝和科學技術的完美結合下,納米鑽石可以輕鬆做到削鐵如泥,具有強大的破壞力。
納米鑽石的主要成分是石墨烯,在2003年被科學家首次製造出來。我們平常看到石墨烯的材質是非常鬆軟的,類似於鉛筆芯,但石墨烯的內部結構是很穩定的,比如金剛石。實際上,金剛石本身也是一種石墨,屬於石墨的同素異形體。
經過數據分析顯示,普通鑽石的彈性在442到446DPa左右,而納米鑽石卻可以達到491GPa。兩者看似差距不大,但因為鑽石本身足夠堅硬牢固,所以即使提升一點點都會帶來質的飛躍。
目前,科學家已經掌握納米鑽石的研製技術,製造它不再是一件難事。但我們也可以發現這種新材料並沒有在普通生活中或工業製造上大面積普及。這是因為它的造價成本過高,不是一般企業能夠負擔得起,更別說是普通老百姓了。所以,它的定位是優先滿足於高尖端的工業用品需求,或者是在科學研究領域和高尖端實驗裡。
此外,普通金剛石也可以滿足日常的工業生產的需要,而且人們對新型材料的商業需求和價值還在探索起步階段,所以這種新型的納米鑽石的知名度就比較弱,人們對它還是陌生的。大家說呢?歡迎大家評論區留言,說說你的看法,並與我們分享你的觀點!