还记得***《三体》里
能将钢铁巨轮轻松切割的
“飞刃”吗？
最近，中国科学院山西煤化所
磨剑数十年
与有关单位联合打造出
国产T1000级高性能碳纤维
这是现实中
应用性能最接近“飞刃”的超强材料
T1000级高性能碳纤维
是如何造出来的？
这种“地表超强材料”
目前已实现量产
每一股有12000根单丝
单丝直径不到头发丝的十分之一
却抗拉强度极高
1米长的碳纤维只有0.5克重
抗拉强度超6600兆帕
能拉动约200公斤的重物也不会断
是钢材料的7到8倍
碳纤维化合物聚合之后
通过干喷湿纺的工艺
形成一束原丝
原丝看着像生活中常见的透明胶条
但其实它包含有4000根的原丝
两到三束拧成一股
每一股最后就形成了12000根原丝
真正的“神力”
除了诞生之初的聚合
还有用化学反应在原子层面
编织出精妙的强韧网络——
白色的丝束被送进氧化炉
逐渐变成黄褐色
丝束被送进1000至1500℃的高温炉
分子里的氢、氧等杂质被彻底剥离
最后只留下高纯度的碳原子
纯碳材料
就能成为超强材料吗？
生活中最常见的
石墨铅笔芯和T1000碳纤维
本质上都由碳原子构成
但石墨铅笔芯一掰就碎
T1000碳纤维成束之后却能拉动汽车
天差地别的根源
就在我们看不见的原子“编织”方式里
在微观纺织过程中
碳原子首先会连接成
一张极其坚固的六边形网
——石墨烯片层
这种网本身非常坚固
但如果无数张这样的网
只是简单地堆叠在一起
就会像一摞***牌
轻轻一推就散开
石墨铅笔芯就是这种微观结构
而碳纤维的“纺织”工艺
要精妙得多
它就像是用分子胶水
把每一层都不规则地、牢牢黏合在一起
再整体压实
最终形成一个
既有纵向纤维、又有横向锁死的
超级立体网络
所以，当拉扯这根碳纤维时
力量会沿着数以亿计的碳原子网均匀分散
如今，这种被称为“黑色黄金”的
“地表超强材料”正在走出实验室
成为航空航天、国防军工、新能源
高端装备等国家战略性产业
不可或缺的“核心骨架”
这根现实版“飞刃”
未来也将撑起更多国之重器的腾飞梦想返回搜狐，查看更多
返回目录 