鉆石是世界上最硬的材料嗎?早在2013年就有科學(xué)家給出了正確答案,人工合成納米等級的立方氮化硼,其硬度早已甩開鉆石一倍。而日前紐約市立大學(xué)的研究成果再次更新了世界上最強材料的記錄。
紐約市立大學(xué)日前展出研究成果,他們將石墨烯制作成防彈材料,在實驗過程中,兩層石墨烯的防彈材料可以達到比鉆石還堅硬,而且石墨烯是由碳原子以蜂巢的形式連接在一起的,只有一個原子層厚度的準二維材料。
眾所周知,鎢是一種重要的國家戰(zhàn)略金屬,高熔點、高密度、高硬度等特性使其成為最受青睞的彈芯材料。用鎢合金彈芯組成的彈種穿甲能力優(yōu)異,具有強大的殺傷與燃燒作用。而石墨烯防彈材料的研發(fā)或?qū)⒊蔀殡y得能夠與鎢爭鋒高下的材料之一。
石墨烯作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大的納米材料,被稱之為“黑金”,是當之無愧的“新材料之王”。這個由石墨烯組成的新型防彈材料叫做diamene,它是由兩塊石墨烯片和一塊碳化硅基板組成的,正常狀態(tài)下這種材料就和鋁箔一樣輕便,而當在室溫下施加突然的機械壓力時,它就會迅速展開硬化效應(yīng),變得比塊狀鉆石還要堅硬。
這種新材料是由紐約市立大學(xué)副教授Angelo Bongiorno設(shè)想的,他開發(fā)的計算機模型表明這種材料應(yīng)該可以發(fā)揮作用,只要兩個石墨烯片正確對齊。Riedo及其同事對實際Diamene樣本進行了測試,這支持了Bongiorno的發(fā)現(xiàn),而且硬化效應(yīng)只發(fā)生在使用兩片石墨烯時。
此次石墨烯防彈材料的誕生,是納米技術(shù)的一次重要突破,作為一種人造材料,石墨烯要是能保持比鉆石更強的強度的同時,還能擁有一定的曲折性,這不僅僅在防彈衣領(lǐng)域,更是在人體外骨骼領(lǐng)域開創(chuàng)了一個全新的概念。
目前,有關(guān)這項新技術(shù)的研究論文將會在《自然納米技術(shù)》上發(fā)表,來Angelo Bongiorno教授會在該雜志中向整個世界詳細的介紹這種能夠改變世界材料學(xué)的新技術(shù)。