未來宇宙飛船最理想的材料,硬度比鑽石大40倍,世界首富都買不起

2020-11-26 騰訊網

人類一直有一個星際旅行的夢想,但是人類要想進行星際旅行,必須建造結實耐用的宇宙飛船,而要想建造一艘結實耐用的宇宙飛船必須要使用更好的材料,對宇宙飛船來說,一種材料是否好與壞,硬度是其中一個最重要的參考指標之一,因為只有足夠的硬度才能夠讓宇宙飛船在布滿危險的宇宙中安全前進,也更能保護宇宙飛船內太空人的安全,還有在宇宙飛船返回地球的時候,需要經歷大氣層的劇烈摩擦,如果宇宙飛船的硬度不夠,很容會解體從而威脅到太空人的安全,因此選擇一種硬度足夠的材料對於建造一艘好的宇宙飛船來說至關重要。

超光速飛船必須使用更高強度的材料

在以前地球上硬度最高的材料是鑽石,由於鑽石具有很高的硬度,因此日常生活中經常會存在使用鑽石材料製作鑽頭,用來進行切割、研磨、拋光作業,由於當時世界上還沒有發現比鑽石還硬的材料,因此只能使用鑽石對鑽石進去切割、研磨、拋光,於是就流傳一句反映鑽石高強度的名言:「只有鑽石才能夠切割鑽石。」鑽石的硬度雖然很大,但是由於鑽石是一種密度大、沒有韌性而且脆性很強的物質,因此它不合適用來製造宇宙飛船,人類希望能夠找到一種硬度足夠大,又有韌性的材料,於是鈦合金這種材料就誕生了。

鑽石鑽頭

鈦合金的硬度雖然沒有鑽石那麼硬,但是它卻是一種密度小、耐高溫、耐腐蝕性、具有一定韌性的高強度材料,而且強度剛好夠宇宙飛船使用,所以目前人類大部分高速飛機、火箭發動機、宇宙飛船使用的材料都是鈦合金,雖然鈦合金比鑽石更適合用於製造宇宙飛船,但是它的硬度不夠,如果在星際旅行中遇到激烈的碰撞,宇宙飛船很容易就解體,所以鈦合金製造的宇宙飛船只能在近地軌道附近飛行,如果人類要想實現星際旅行,必須找到一種硬度更強、韌性更好、密度更低的材料,在這種背景下,一種具有高導電性、高強度、超輕薄特效的材料誕生了,這種材料就是石墨烯。

石墨烯材料

石墨烯不僅擁有鈦合金的大部分優點,而且還增加了高導電性等新特性,不僅可以用來製造宇宙飛船的外殼,還可以用來製造宇宙飛船的內部傳感器,從而讓飛船的質量更輕,根據計算,石墨烯的硬度是鑽石硬度的20倍,是目前人類已經掌握並且製造出來硬度最強的材料,當然人類在追求新材料的道路上遠沒有停止,在石墨烯還沒有大規模使用的情況下。

碳炔材料

科學家又勾勒出一種比石墨烯硬度還大的新型材料,這種材料被命名為「碳炔」,根據科學家預想,碳炔在繼承石墨烯的所有優點的基礎上,硬度繼續提升,它的理想硬度達到鑽石的40倍,石墨烯的20倍,是人類有史以來製造硬度最強的材料,由於它擁有非常高的硬度,因此會成為未來宇宙飛船最理想的材料,目前碳炔材料還在試驗階段,一旦研製成功,它高達40倍鑽石硬度的強度會讓它成為製造宇宙飛船外殼的首選材料,但是這種碳炔由於是新材料,製造的技術和成本非常高。

未來超光速飛船想像圖

根據科學家估算,製造一克碳炔的成本高達600萬美元,按照一艘飛船1噸計算,一噸等於100萬克,那麼製造一艘飛船單單使用的碳炔材料就需要6萬億美元了,即使是世界首富都買不起一艘這樣的宇宙飛船,不要說世界首富,即使世界前50名富豪都買不起一艘這樣昂貴的宇宙飛船,由此可見碳炔有多貴。

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  • 世界硬度最強的材料,1克就需要600萬美元,宇宙飛船將用它做材料
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  • 1克600萬美元,這個硬度是鑽石40倍的物質是建造飛船的最好材料!
    可是想要前往星辰大海,想要實現星際旅行,我們就必須要建造結實耐用並且可靠宇宙飛船。在材料學領域,硬度是一種材料最重要的考核指標,對於宇宙飛船而言,不管將來的護盾科技發展到什麼程度,飛船本身的材料硬度一定要足夠大,不然就無法保證飛船在布滿危險的宇宙空間裡航行。
  • 傳說中的最硬物質「碳炔」雛形已被合成,硬度是鑽石40倍
    傳說中的最硬物質「碳炔」雛形已被合成,硬度是鑽石40倍 科技日報 2016-04-16 10:31 來源:澎湃新聞
  • 鑽石是世界上最硬的物質?科學家發明新材質,硬度比鑽石高40倍
    「鑽石恆久遠,一顆永流傳」。相信不少人對這句廣告語耳熟能詳。商家利用鑽石的硬度作為賣點,用來表示忠貞不渝的愛情。但隨著科學不斷地普及,人們慢慢知道其實鑽石的原材料是金剛石,價格並不昂貴,而是在後期的打磨和拋光過程中使金剛石身價翻倍。
  • 鑽石是最硬的物質嗎?這個物質的硬度是鑽石的40倍
    很多人會認為是金剛石,如果不用準確來說,這還算是一個很棒的答案,因為在自然界中金剛石的確是最硬,這也是我們常常聽到的鑽石。天然的物質,是沒有比金剛石更硬的,但是人造的物質就有比金剛石要硬的。那麼目前人類能做出最硬的物質是什麼?這些物質會不會改變我們的生活呢?
  • 目前已知的最硬的物質「碳炔」 硬度是鑽石的40倍、石墨烯的兩倍
    美國科學家經過理論計算指出,碳炔這種碳原子一維線性帶狀物的強度應該比任何已知的材料更硬更堅固,擁有巨大的抗張強度和硬度,硬度是鑽石的40倍、石墨烯的兩倍,因此,可用於製備超堅固的設備。另外,它還擁有僅被拉伸3%就能從導體轉變成絕緣體的獨特屬性,因而備受電子設備領域青睞。儘管科學家們可採用某些方法讓碳鏈保持穩定,但此前只能製造出最多擁有100個碳原子的不穩定碳鏈。
  • 人造宇宙神石成功硬度世界最強 比鑽石還要硬60倍
    人造宇宙神石成功硬度世界最強 比鑽石還要硬60倍  王每文 • 2016-12-14 16:41:58
  • 金剛石在它面前如同玻璃,該物質硬度超40倍,是飛船的重要材料
    如果問起世界上硬度最大的物質是什麼,那麼很多人肯定回答是「金剛石」了,金剛石是鑽石的前身,它是自然狀態下未經過精細打磨的物質。金剛石為何被稱為「硬度之王」,這是由於金剛石的硬度極高,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。
  • 比鑽石硬40倍!世界最硬物質就是這麼誕生的
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  • 世界最強韌材料批量生產成真:強度超鑽石 40 倍
    碳炔相當於碳的一維形式——由碳原子聚集在一起形成的鏈,被認為是世界上最強韌的材料,強度超過鑽石40倍。▲石墨烯結構內部示意圖。研究人員採用雙層壁碳納米管來生成穩定的碳鏈,其長度也創下新的記錄。▲在託馬斯·皮希勒(Thomas Pichler)的領導下,來自維也納大學的研究團隊開發出了一種新方法,能批量生產出由超過6400個碳原子組成的碳鏈。
  • 科學家研製納米立方氮化硼 其硬度已超越鑽石
    據美國連線雜誌報導,鑽石並不是世界上最堅硬的材料,目前,1月份出版的《自然》雜誌撰文指出一種最新材料已超越了鑽石的硬度。來自芝加哥大學等多所高校科學家組建的一支研究小組指出,超硬材料立方氮化硼是將氮化硼微粒壓縮成一種超堅硬物質形式。
  • 世界最強韌材料碳炔可批量生產:強度超鑽石40倍
    碳炔相當於碳的一維形式——由碳原子聚集在一起形成的鏈,被認為是世界上最強韌的材料,強度超過鑽石40倍。在新的方法中,研究人員採用雙層壁碳納米管來生成穩定的碳鏈,其長度也創下新的記錄。不過,他同時指出該材料會非常難以獲得,因為它極其不穩定。在託馬斯·皮希勒(Thomas Pichler)的領導下,來自維也納大學的研究團隊開發出了一種新方法,能批量生產出由超過6400個碳原子組成的碳鏈。在此之前,一條碳鏈的長度記錄只有約100個碳原子。為了達到這一新的長度,研究者製造了雙層壁納米管,由兩層石墨烯環繞組成。
  • 比鑽石還要硬的物體,被譽為世界之最,外力難以將它破壞
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    其實不然,不管一樣物品多麼美麗,都會有腐朽的一天,而腐朽就意味著貶值,人類喜歡鑽石和喜歡黃金都是因為這兩種東西不容易腐朽,不容易貶值,而且又能裝飾自己,所以我們喜歡鑽石和黃金。其中鑽石又比黃金更厲害,其硬度在過去堪稱最強,所以不用擔心會被打碎,所以鑽石的價格很高。
  • 世界上最輕的材料,連蒲公英都壓不彎,硬度卻是鋼鐵的30倍
    世界上最輕的材料,連蒲公英都壓不彎,硬度卻是鋼鐵的30倍說起蒲公英,相信很多人都非常熟悉,只要微風一吹,蒲公英就會隨風飄動,可以說是非常輕,放在手裡連一點重量都沒有。但是世界上有一種材料比蒲公英還要輕,連蒲公英都壓不彎,硬度卻是鋼鐵的30倍。
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    2020-10-31 15:58:34 來源: 珠寶時尚界 舉報   鑽石是自然界中天然存在的最堅硬的物質
  • 世界上的堅硬物質,鑽石只是其一,蜘蛛網的硬度和它媲美!
    世界上的堅硬物質,鑽石只是其一,蜘蛛網的硬度和它媲美!鑽石可是大部分女孩子的鐘愛的物品,也是現在為止世界上最堅硬的物質。有著獨特的外觀,在切割面的打造之下閃閃發光,但是卻非常的強硬,也是比較珍貴的一種材質。
  • 地球上最堅硬的物質,金剛石墊底不夠看,第一名恐怖硬度遙遙領先
    地球上的物質多種多樣,每種物質都有其不同的屬性。但是地球上究竟什麼物質最堅韌最硬呢?今天我們來盤點一下地球上最硬的物質,金剛石墊底不夠看,第一恐怖硬度遙遙領先。NO.3金剛石大家應該都知道,它可以算得上是自然界中存在的最堅硬的材料,它的另一個身份就是象徵愛情的鑽石原身。金剛石是碳單質,由於硬度太大,想要切割金剛石只能通過雷射和鑽石粉。而金剛石也被常用作切割工具,比如金剛鑽就是用其打造。不過金剛石也僅僅是天然物質當中最硬的。
  • 世界最耐磨合金已被找到,比特種鋼耐用100倍,跟鑽石耐磨度相當
    不過,今天科學家研製出的一種超級耐磨新合金材料,未來若把這種材料用在你的愛車上,那麼你的愛車將可繞地球赤道跑500圈,壽命延長至100年。因此這項技術將造福愛車人士。據研究人員介紹,這種超級耐磨合金將比高強度的特種鋼還耐用100倍。我們知道鑽石是世界最硬的物質,硬度代表著它的耐磨性。然而這種最耐磨金屬卻是這個世界上第一種能與鑽石和藍寶石屬同種耐磨級別的新型合金材料。不得不說這種新型合金材料簡直是牛爆了,真不知道科學家是如何發現這種超級合金的。
  • 這種物質硬度是金剛石40倍,奪「硬度之王」稱號,科學家:用不起
    文/玉濁清這種物質硬度是金剛石40倍,奪取「硬度之王」稱號,科學家:用不起相信大家對金剛石都不會陌生,也被人們稱為金剛鑽,是一種由碳元素組成的礦物,也是自然界中由單質元素組成的粒子物質,他也是目前在地球上發現眾多天然物存在中最堅硬的物質。