@ 2017.01.05 , 14:00

科学家用硅元素堆出世界上最小的“雪人”

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世界上最小的雪人有多小?得用电子显微镜才能看见。加拿大西安大略大学实验室的科学家们堆了一个3微米高的“雪人”,以此刷新了世界纪录。

2005年,西安大略大学的Todd Simpson通过一个偶然的机会堆了这么一个“雪人”。说是雪人,其实这并不是真的用雪堆成的,它的主要材料是二氧化硅小球。为了将这些孤立的二氧化硅小球堆起来,他尝试让这些小球先稳定在被凿了纳米级小孔的薄膜上,将薄膜抽走的时候,小球就留在了物体表面。有些小孔会比较深,这是为了让另外的小球能够能够堆上去。为了效果逼真,我们会将已经堆在一起的两个小球再堆到另一个小球上,这样看起来就是有头有身子的“雪人”了,但是要想做到这点实属不易。

最近,Simpson找出了自己以前堆的“雪人”,他发现在实验室的电子显微镜下能够用离子束给它刻个眼睛和嘴巴。而且通常离子束中会有少量的铂,所以这也给Simpson提供了机会,给“小雪人”装一个鼻子。每一个二氧化硅小球有0.9微米高,所以整个“小雪人”的高度就差不多是3微米。

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我是不是很可爱嘞~

从堆雪人玩出防弹衣?

如果你以为这种二氧化硅小球也就是被拿来堆堆小雪人那你就错了。2014年,研究人员用这种小球进行了轰击测试,看看用单层石墨烯(仅有一层碳原子那么厚)制成的防弹衣能否当下小球的一击。

在研究中,科学家们用二氧化硅小球朝着近乎透明的碳层进行射击。研究团队表示,石墨烯在受到冲击时比钢材更具有弹性,也更能吸收冲击力。

因为石墨烯被排列成了蜂巢结构,所以它们变得更加轻薄、坚韧、更具有弹性。同时它们也有着良好的导电和导热性能。研究人员必须使用激光来观察二氧化硅小球,因为它们能够打穿10到100层厚的石墨烯层。随后他们会比较这些“微型子弹”在击穿石墨烯层前后的动能变化。

电子显微镜的观察结果显示,石墨烯在受到二氧化硅小球的冲击后,会拉伸成圆锥形以此耗散能量,随后朝着随机方向裂开。

本文译自 redorbit,由译者 千里之外 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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