科學的眼光觀世界 富有的思維察明理
一種優質的材料可以為許多領域帶來極大地便利。在當代,鋁(Al)因其具有的低熔點、優良導電性、不易生鏽(氧化處理)、質地極輕與合金堅硬等優良性質,被譽為“會飛的金屬”。不過,科學家並不滿足於現狀,於是一種“輕如雨燕”的超級金屬應運而生,被外媒譽為驚人的突破性的新材料…
普通鋁的密度為2.7g/cm3,毫無疑問當把一支鋁製勺子放入水(密度為1g/cm3)中會立馬下沉。但是最近,來自美國猶他州立大學和俄羅斯南聯邦大學的科學家設計出了一種密度極地的亞穩態結晶鋁材料。這種新型鋁的密度只有驚人的0.61g/cm3!無需做成鋁箔船型即可輕鬆漂浮在水面上。
美國科學家Alexander Boldyrev教授表示,靈感來源於所有人都知道的金剛石晶格結構,研究人員將金剛石晶格中的每個碳(C)原子替換為Al原子,形成超四面體鋁晶體。這種材料生產成本非常低,且表現出優越的可塑性、耐腐蝕性,極地的密度意味著可能廣泛應用於各行各業。
如果這種材料問世,潛在應用絕不僅僅侷限於浮在水面上。Boldyrev教授稱,航天飛機有效載荷的提升是科學界的一大難題,這種材料的應用無疑大大減小發射成本與難度。此外,醫藥器械、交通運輸、紡織等等等等…都會因此發生革命性的改變,讓未來充滿更多的未知數。
不過,晶型的設計只是新材料誕生的第一步。研究人員表示,雖然這種奇特材料的未來充滿著希望,但目前團隊還沒有製造出實物,對它的“實力”還沒有系統的認識。下一步將實際生產超四面體鋁晶體,以便更好的研究。
目前這項研究已經通過了同行評審,並得到了美國國家科學基金會的大力支持。如此更性能的材料運用於軍 工領域更是不容小覷。此外,這種利用已知結構來設計一種新材料的方法無疑是開拓性的,為未來的發現奠定了基礎。
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