聚晶金剛石納米棒是什么(Aggregated Diamond Nanorods)？

已知的體積模量為491千兆帕（GPa）的最不可壓縮的材料是聚合金剛石納米棒。當你在2500開爾文的溫度下，以20 GPa的速度壓縮碳的同素異形體BuckyTube，使用專門為此設計的5000公噸鐵砧壓力機，得到的是一個意大利面條直徑在5到20...

已知的體積模量為491千兆帕（GPa）的最不可壓縮的材料是聚合金剛石納米棒。當你在2500開爾文的溫度下，以20 GPa的速度壓縮碳的同素異形體BuckyTube，使用專門為此設計的5000公噸鐵砧壓力機，得到的是一個意大利面條直徑在5到20納米之間，長度約為1微米的相互連接的金剛石納米管。科學家用燒杯將這些納米棒的體積模量491 GPa，大約是鐵的三倍，也就是160 GPa。傳統鉆石的體積模量為442 GPa。體積模量為491 GPa意味著將材料壓縮10%需要增加49.1 GPa的壓力，將其提高20%需要98.2 GPa的壓力，以此類推，海平面（1大氣）的壓力約等于100千帕（千帕斯卡），每下降32.8英尺（10米），另一個氣壓就會增加一個氣壓。因此，在大約6.2英里（10公里）以下的海洋最低點，水面上的壓力會增加100兆帕，這足以將聚合體金剛石納米棒的實心球體壓縮0.002%，它們的強度來自著名的SP2鍵，是所有化學中最強的鍵。這是一種碳碳鍵，也存在于石墨（沿原子厚度的二維平面）中，也存在于金剛石（3D）中，碳納米管纖維（已經被提議作為太空電梯的建筑材料）。sp2鍵不僅是已知最強的化學鍵，而且是最強的化學鍵，因此這些納米棒可能不僅是科學家目前所知的可壓縮性最低的材料，而且是可壓縮性最低的材料，句號唯一的例外可能是超致密恒星內部的外來物質，有時被稱為中子。值得注意的是，這些納米棒的密度甚至比純鉆石高出0.3%。它們的外觀是黑色的，有輕微的彩虹狀散射光，類似于瀝青上的浮油。其他物質的壓縮性比鉆石小，但比聚合體金剛石納米棒更重要的是，包括IIa型金剛石和超硬富勒石。

發表于 2020-09-18 06:58
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分類：科學教育

聚晶金剛石納米棒是什么(Aggregated Diamond Nanorods)？

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