聚晶金刚石纳米棒是什么(Aggregated Diamond Nanorods)?

已知的体积模量为491千兆帕(GPa)的最不可压缩的材料是聚合金刚石纳米棒。当你在2500开尔文的温度下,以20 GPa的速度压缩碳的同素异形体BuckyTube,使用专门为此设计的5000公吨铁砧压力机,得到的是一个意大利面条直径在5到20...
已知的体积模量为491千兆帕(GPa)的最不可压缩的材料是聚合金刚石纳米棒。当你在2500开尔文的温度下,以20 GPa的速度压缩碳的同素异形体BuckyTube,使用专门为此设计的5000公吨铁砧压力机,得到的是一个意大利面条直径在5到20纳米之间,长度约为1微米的相互连接的金刚石纳米管。科学家用烧杯将这些纳米棒的体积模量491 GPa,大约是铁的三倍,也就是160 GPa。传统钻石的体积模量为442 GPa。体积模量为491 GPa意味着将材料压缩10%需要增加49.1 GPa的压力,将其提高20%需要98.2 GPa的压力,以此类推,海平面(1大气)的压力约等于100千帕(千帕斯卡),每下降32.8英尺(10米),另一个气压就会增加一个气压。因此,在大约6.2英里(10公里)以下的海洋最低点,水面上的压力会增加100兆帕,这足以将聚合体金刚石纳米棒的实心球体压缩0.002%,它们的强度来自著名的SP2键,是所有化学中最强的键。这是一种碳碳键,也存在于石墨(沿原子厚度的二维平面)中,也存在于金刚石(3D)中,碳纳米管纤维(已经被提议作为太空电梯的建筑材料)。sp2键不仅是已知最强的化学键,而且是最强的化学键,因此这些纳米棒可能不仅是科学家目前所知的可压缩性最低的材料,而且是可压缩性最低的材料,句号唯一的例外可能是超致密恒星内部的外来物质,有时被称为中子。值得注意的是,这些纳米棒的密度甚至比纯钻石高出0.3%。它们的外观是黑色的,有轻微的彩虹状散射光,类似于沥青上的浮油。其他物质的压缩性比钻石小,但比聚合体金刚石纳米棒更重要的是,包括IIa型金刚石和超硬富勒石。
  • 发表于 2020-09-18 06:58
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  • 分类:科学教育

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