其實硫化碳炔才是,其硬度比金剛石還要硬40倍,但卻比紙還要輕1000倍。硫化碳炔可能和水滴一樣無懈可擊。
物質的硬度與物質內分子原子的排列有直接關係,我們以日常生活中碳元素為例,同樣是單質碳元素組成的物質,其內部各個分子直接如何排列,決定所構成物質的硬度大小。
碳黑是碳原子雜亂無章地排列,所以炭黑的結構比較鬆散,基本談不上什麼硬度,用指甲蓋一戳就能留下印子。
石墨是碳原子平行單鍵排列,比碳黑要硬多了,但是也談不上有多硬。
金剛石也是由碳原子構成,內部為四鍵立體共用排列,如果我們拿顯微鏡觀察就會發現,金剛石內部碳原子都是一個個的穩固三角形。在數學上我們都了解,三角形具有穩定性,所以金剛石的硬度很高。
硫化碳炔它的內部組成成分非常的簡單粗暴,是由非常多的碳原子一串一串的組成的,它的內部結構非常的緊密,金剛石放大後,內部空間還有很多三角形空洞,而硫化炭塊各個原子之間的空隙非常小,這種結構是硫化炭塊逆天硬度的直接原因。其硬度是一般鋼鐵的200倍。
如果看過三體,你肯定會對小說裡面關於「水滴」的描述感到不可思議,一顆普普通通的「水滴」,對地球人花費數百年研究建造的鋼鐵宇宙飛船,猶如快刀切菜一樣,輕而易舉就全部穿破,人類建造的鋼鐵巨獸,在「水滴」面前,就像紙糊的一樣,沒有絲毫抵抗力。
為什麼「水滴」能有這樣的威力?原因就是「水滴」內部的分子間沒有一絲一毫的間隙,三體人通過科技手段,將「水滴」內部的分子鎖死,不會震動、沒有縫隙、絕對的緻密。科學家將「水滴」放在數千萬倍高科技顯微鏡下,依舊看不到水滴內的分子結構,「水滴」絕對的硬度,是其最大的威力,人類毫無辦法,被降維打擊。
硫化碳炔為什麼這麼硬與「水滴」的原理大致相同,當然硫化碳炔自然不夠格與絕對硬度的「水滴」相比,我們了解下大概原理就行,比較「水滴」只存在於科幻小說裡面,而硫化碳炔存在於我們真實空間裡。
硫化碳炔不光有著很高的硬度,它的重量卻很輕,正是由於這些特性,在未來硫化碳炔能夠施展拳腳的地方也很多,被科學家稱為「材料之王」。在一些對周圍環境苛刻的研究領域,比如深海探索,人的肉體絕對承受不了這種環境,科學家門需要製造出能夠抵抗住上萬米海水壓力的潛水設備,就需能有材料製造出潛水機器人,代替人類進行深海探索,由於機器人內部有著各種精密電子元件,普通的材料無法對其進行全方位保護,硫化碳炔可能就非常適合。
在航天領域,硬度更高,重量更輕的硫化碳炔,發揮空間更大,我們都知道發射火箭對所承載的重量有著嚴格要求,發射的貨物越重,那所需的費用也就越高,如果採用硫化碳炔這類材料製造火箭,那火箭每次能夠攜帶的貨物那將成倍的增加,火箭的發射成本也將繼續下降。
材料的高強度與輕量化,一直是材料科學家們追求的方向,目前已經投入應用的碳纖維材料,在民航客機上廣泛使用,使用碳纖維製造的飛機比普通飛機質量輕10%-20%,對飛機的燃油經濟性、承重量都大有好處,如果採用硫化碳炔來設計飛機的某些部件,那保守估計整個飛機的重量將減少50%以上,想想都覺得不可思議。
說了這麼多硫化碳炔的優點與設想,可目前這種材料還僅存在於實驗室,並沒有使用案例,因為硫化碳炔的加工製造工藝並不成熟,無法做到批量生產,加工製造成本非常高,希望有一天科學家能突破瓶頸,讓硫化碳炔早日商用。
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金剛石是世界上最硬的物質[朗讀]
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