Nanorods เพชรรวมคืออะไร

วัสดุที่สามารถบีบอัดได้น้อยที่สุดรู้จักกับโมดูลัสเป็นกลุ่มของ 491 gigapascals (GPa) คือ nanorods เพชรรวม มันคือสิ่งที่คุณจะได้รับเมื่อคุณบีบอัด buckytubes ซึ่งเป็น allotrope ของคาร์บอนที่ 20 GPa ภายใต้อุณหภูมิ 2,500 เคลวินโดยใช้เครื่องอัดทั่งทั่ง 5,000 ตันที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ ผลลัพธ์ที่ได้คือสปาเก็ตตี้ของท่อนาโนเพชรที่เชื่อมต่อถึงกันโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 5 ถึง 20 นาโนเมตรและความยาวประมาณไมโครมิเตอร์แต่ละตัว

โมดูลัสจำนวนมากของ nanorods เหล่านี้คือ 491 GPa นั้นมีธาตุเหล็กประมาณสามเท่าซึ่งก็คือ 160 GPa เพชรทั่วไปมีโมดูลัสจำนวนมากที่ 442 GPa โมดูลัสแบบกลุ่มที่ 491 GPa หมายความว่าการเพิ่มความดัน 49.1 GPa นั้นจำเป็นต่อการบีบอัดวัสดุโดยปัจจัย 10% การเพิ่มความดัน 98.2 GPa นั้นจำเป็นต้องเพิ่มขึ้น 20% เป็นต้น สำหรับการเปรียบเทียบความดันที่ระดับน้ำทะเล (1 บรรยากาศ) เท่ากับประมาณ 100 kPa (kilopascals) และทุก 32.8 ฟุต (10 เมตร) ของการสืบเชื้อสายในมหาสมุทรจะเพิ่มแรงกดดันอีกชั้นหนึ่ง ดังนั้นจุดต่ำสุดในมหาสมุทรประมาณ 6.2 ไมล์ (10 กม.) ลงพบกับแรงดันเพิ่มขึ้นที่ 100 MPa เหนือพื้นผิวซึ่งเพียงพอที่จะบีบอัดทรงกลมที่มั่นคงของ nanorods เพชรรวมโดยมีค่า 0.002%

พวกเขาได้รับความแข็งแรงจากพันธะ sp 2 ที่ มีชื่อเสียงซึ่งเป็นพันธะที่แข็งแกร่งที่สุดในวิชาเคมีทั้งหมด นี่คือพันธะคาร์บอน - คาร์บอนซึ่งพบในกราไฟต์ (ตามระนาบอะตอมหนา 2 มิติ) ในเพชร (3D) และเส้นใยคาร์บอนนาโนทิวบ์ (ซึ่งได้รับการเสนอให้เป็นวัสดุก่อสร้างสำหรับลิฟต์อวกาศ) พันธะ sp 2 ไม่ได้เป็นเพียงพันธะเคมีที่รู้จักมากที่สุด แต่เป็นพันธะเคมีที่แข็งแกร่ง ที่สุด ดังนั้น nanorods เหล่านี้อาจไม่เพียง แต่เป็นวัสดุที่ถูกบีบอัดได้น้อยที่สุดที่นักวิทยาศาสตร์ทราบในปัจจุบัน แต่เป็นวัสดุที่บีบอัดได้น้อยที่สุด ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวอาจเป็นเรื่องแปลกใหม่ภายในดาวฤกษ์ที่หนาแน่นมากซึ่งบางครั้งเรียกว่านิวตรอน

ที่น่าสังเกตคือ nanorods เหล่านี้มีความหนาแน่นมากกว่าเพชรแท้ถึง 0.3% ลักษณะที่ปรากฏของพวกเขาจะมืดด้วยแสงกระจัดกระจายเหมือนสายรุ้งเล็กน้อยคล้ายกับคราบน้ำมันบนยางมะตอย สารอื่น ๆ ที่สามารถบีบอัดได้น้อยกว่าเพชร แต่มีมากกว่า nanorods เพชรรวมซึ่งรวมถึงเพชร IIa และ ultrahard fullerite