@ 2011.05.11 , 19:36
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钻石气凝胶的坚硬与轻灵

via PhysOrg, RSC

气凝胶(Aerogel)是人类所能制造出密度最低、最轻的固体,然而由于其内部构造呈不规则的海绵状,所以导电性和光学性质比较差——看上去模糊一片,也因此有了“凝烟”的外号。那么,有没有办法对这一点进行改造、把气凝胶杂乱无章的内部结构整理得井井有条呢?

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一般的气凝胶

美国科学家们通过高温和高压——完全效仿钻石在自然界中的形成过程——制造出了具有金刚石晶体构造的碳气凝胶,或者说,具有气凝胶结构的金刚石晶体。没错——这种被称为“钻石/金刚石气凝胶(Diamond Aerogel)”的新产物同时符合金刚石晶体和气凝胶两者的定义,是两种本来特性迥异物质的完美结合。

具体的制作过程是这样的:科学家们拿出一块碳气凝胶,这时这块气凝胶的内部结构还是海绵状的;然后将其放进一个金刚石对顶砧(Diamond Anvil Cell)中,往其中灌满氖气(Neon Gas)之后,施以20G帕的高压和1200K的高温,硬生生地将碳气凝胶“结晶化”。——别看这一过程说得轻松,为了让气凝胶不在巨大的压力和温度之下直接支离破碎,在气凝胶结构孔隙中的氖气可谓至关重要,因为它在5G帕以上的高压下会成为固体,起到支撑气凝胶脆弱结构的作用。

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借助激光施以高温

纵使如此,用金刚石对顶砧制造出的钻石气凝胶也只能是小小一块,宽度只在人类头发的两倍宽左右。研究小组组长Peter Pauzauskie表示,对于这一结晶的具体环境条件还不是很明确,假如不需要每次都用上20G帕和1200K的话,或许生产起来会容易许多。——不过,就这么一小块钻石气凝胶也就够人们兴奋的了。这种全新的物质是已知最轻的金刚石晶体,密度为40毫克/立方厘米,而且由于结构整齐,其导电性和光学性质都值得期待——比如说,它是完全透明的。此外,由于碳材料和人体不排异,钻石气凝胶也可以用来“装点”人的体内,在“坚硬”和“轻灵”之间提供一个折中的选择。

希望研究者们早日取得突破,最好来个商业化什么的,让我们可以问上一句:钻石恒久远,何如气凝胶?


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TOTAL COMMENTS: 35+1

  1. 778523

    用来做车会被吹跑不?

  2. 寿司猫
    @7 years ago
    778525

    我想到的是完全无关的一个词:烟水晶

  3. 778527

    …….额 这东西好

  4. mengnimen
    @7 years ago
    778532

    看完后不知道说啥的点OO…

    [33] XX [5] 回复 [0]
  5. 778533

    我想起来了 这货叫飞刃…

    [12] XX [2] 回复 [0]
  6. 小誓
    @7 years ago
    778534

    到底硬还是软-0-

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  7. zhaohy_001
    @7 years ago
    778535

    我想起那个MIT固体化学老师说的一句话:既然石墨是碳的最稳定的状态,为什么要用相对不稳定的钻石来代表永恒的爱呢?—–怪不得上学的时候女同学经常跟我借铅芯…

    [116] XX [4] 回复 [0]
  8. Woodie
    @7 years ago
    778542

    从第一段之后,视线渐渐模糊,我只想知道这东西啥触感= =

  9. 778543

    如果是硬的可以做下面那个,如果是软的可以做上面那两个。你懂的!

  10. 778545

    隆胸后,不会游走于背部和腹部

  11. 778547

    无影剑……

  12. 大兔几
    @7 years ago
    778552

    肚饿学习科普知识

    第一张图,看得我食欲大增~

  13. 778561

    又是peter !!!!!

  14. areyoucrazy
    @7 years ago
    778565

    捎带说一下,类似的设想在80年代的日本sf小说中有过(当然,我说了”有”,而没说”有且仅有”)
    这个设想被某眼镜厂的画师看到之后设计出了斩舰刀并在机战2alpha里登场

  15. changhen
    @7 years ago
    778570

    @zhaohy_001:
    爱情也是相对不稳定才显现出它的独特魅力所在…
    如果爱情永远都是最稳定的状态…你又是否会去追求和向往呢?

    [11] XX [3] 回复 [0]
  16. 778576

    金刚石气凝胶车架..

  17. 早餐空肚吃就最麻烦
    @7 years ago
    778582

    只看到海绵体的路过。。

  18. 778584

    做光学玻璃行吗?

  19. wongkingway
    @7 years ago
    778590

    用这物质做TT.那岂不是金枪不倒?

  20. 无名氏
    @7 years ago
    778594

    终于可以换上更轻更好的假牙了……

  21. Cpt.WWT
    @7 years ago
    778603

    虽然我不知道楼主在说些什么 但感觉很nb的样子

  22. albertpkmn
    @7 years ago
    778620

    拿来做iphone。。。

  23. 778645

    总觉的这玩意还能用在一些特别的地方……

  24. saintshin
    @7 years ago
    778672

    @areyoucrazy:
    斩舰刀是alpha外传初登场的

  25. 菜市场
    @7 years ago
    778753

    不知道成本是多少哦~

  26. gustav
    @7 years ago
    778807

    原先碳气凝胶的大比表面积大概没了吧。

  27. 随便叫我啥都行
    @7 years ago
    778886

    不明白气凝胶的可以联想洗衣机里的泡泡团。

  28. 晨曦之星
    @7 years ago
    778940

    让我想到 植入型外骨骼铠甲

  29. zhaohy_001
    @7 years ago
    778991

    @changhen 我只是在吐槽嘛╮(╯_╰)╭

  30. 海螃蟹
    @7 years ago
    779057

    透明防弹衣?

  31. BigKoky
    @7 years ago
    779635

    不就是气功嘛。我大天朝妇孺皆会的!

  32. 像素
    @7 years ago
    779711

    此项研究将把房地产行业从用房地产造泡沫升级为用泡沫造房地产。

  33. 蘑蘑菇菇
    @7 years ago
    779774

    @大兔几: 兔几哥啊!跪求你的头衔无脸男高清版,有木有啊!

  34. Wentskalix
    @5 years ago
    1500379

    看正文的时候脑海里掠过一条字幕:“此物可燃。”

  35. 命格无双
    @5 years ago
    1825405

    第一张。。。貌似很美味的样子。。。吃货捂脸遁走。。。

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