實驗室能造出多大的鑽石（強度比鑽石還硬）

2023-10-24 07:17:44 2

大家知道保護戰士最好的防彈衣是什麼材料嗎？可能有些人很容易就能回答，肯定是「凱夫拉」啦。

凱夫拉（Kevlar）材料在上世紀60年代研製成功，其強度是同等質量鋼鐵的5倍，密度卻只有鋼鐵的20%，而且韌性好又易加工，是製作防彈衣的常用材料。但現在過了幾十年了，材料有突破嗎？（我就知道大家，沒那麼容易滿足）小博士可以肯定跟大家說，是有的！

最近美國紐約某大學的研究人員就發明了一種由石墨烯製成的新材料——Diamene（怎麼哪裡都有石墨烯？）恩，很拗口的名字。

大家不要忘記啊，石墨烯可是現在上最薄也是最堅硬的納米材料。它是人類已知強度最高的物質，比鋼鐵要高 200 倍。前面有說到，凱夫拉的強度只是鋼鐵的 5 倍，而石墨烯卻是 200 倍，你想想它有多強……

Diamene 是由碳化矽基板上的兩片石墨烯片組成的，有些好奇寶寶又會問到了，為啥要兩片啊，五片，十片不行嗎？越厚不是越好嗎？那可不一定哦，說起這事，還真的挺神奇的。研究人員說到，當兩片石墨烯對齊疊在一起時，這種材料便擁有了一種奇妙的特性——硬化效應。普通狀態下，它就跟鋁箔一樣輕便靈活。可萬一受到突然的物理壓力時，它會瞬間「硬化」，變得比鑽石更加硬！這到底是咋回事啊？

我們都知道鑽石的莫式硬度是 10級，基本是世界上最硬的東西了，而 Diamene 在某個時候還要更硬，可以說已經超過了10級了。這還沒結束，用兩層石墨烯片的情況下 Diamene 剛度也是最強，來看看應力試驗。

上面的圖中，紫色那條線代表十層石墨烯片噢。

而藍色那條則是五層石墨烯片，那我們現在來看看兩層是個啥樣的，下面圖中紅色那條線就是代表兩層的。

顯而易見，曲線越陡，剛度越強，所以兩層是最好的。Diamene它的強度是世界第一，硬度也幾乎是世界第一，剛度也很好，而且又輕薄，可塑性又強，因此可以製作成各種形狀。這時你應該知道它名字的由來了吧，Diamene = Diamond Graphene（鑽石 石墨烯）。

如果用Diamene作為材料來做防彈衣，能表現出比凱夫拉縴維強度更高、韌性更好的特性，大大降低整體防彈衣的重量和厚度，極大地提高了使用者的輕便靈活性，可以讓使用者更好地作戰。

但在商業用之前，必須進行各種石墨烯有關方面的檢測（畢竟生命只有一次啊！！），例如摩擦、彎曲度、耐熱性等等方面檢測合格才能投入使用，一旦投入使用，材料小博士相信這種石墨烯防彈衣將對整個防彈衣領域產生革命性的意義，引領整個行業的潮流。

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