钻石便是经过揣摩的金刚石,而金刚石是现在地球上已知的天然物质中最坚固的。
金刚石是由碳元素组成的单质晶体,咱们都知道,当碳原子的排列组合方法不一起,物质形状也大不相同,这时咱们把它们统称为碳的同素异形体。
尽管和金刚石相同由碳原子组成,但它却全然没有金刚石这样坚固,反倒是质地非常柔软。
范德华力一般指分子间作用力,即存在于中性分子或原子之间的一种弱碱性的电性吸引力,它比化学键弱得多。
这也是为什么石墨能用来写字,其实石墨在纸上冲突上色的进程,便是石墨层从石墨上剥离的进程。
看到这儿你很有或许会想,已然石墨烯是从石墨中剥离得来的,那应该也和石墨相同柔软吧?
彻底相反,分明是从质地柔软的石墨中剥离出来的,但石墨烯的强度却比钢还要硬200倍!
哥伦比亚大学的物理学家们曾对石墨烯强度做过一次全面测验,他们将厚度只要10-20微米的石墨烯微粒放置于晶体薄板上,然后经过探针给石墨烯样品施加压力。
随后物理学家们惊讶地发现,在每100纳米间隔上的小微粒,需求在施加了2.9微牛的压力后才开端决裂。
依据这一成果,物理学家们测算出,假如要让长度到达1米的石墨烯单层薄板开裂,那么需求施加55牛的压力。
相当于仅一层保鲜膜那么厚的石墨烯,就需求一头大象平衡地站在铅笔上才干刺破。
石墨烯之所以强度高,是因为它是呈二维状的平面薄膜资料,相较于其它三维资料(例如金刚石这种块状物体),石墨烯是由高度安稳的C-C键衔接而成。
这种二维六角网格状结构,不只键强度极高,一起弹性和延展性也非常超卓,石墨烯的延展起伏能到达本身的20%。
根据石墨烯这一特性,假如把它用在航空航天、汽车行业上,那么在确保资料强度的一起,分量也会轻许多,无论是安全性仍是节能性上都能得到极大的提高。
[1] 史蒂夫·米尔斯基.大象怎么站在铅笔上[M].北京:外语教学与研讨出版社.2014:68-70.