1克600万美元,这个硬度是钻石40倍的物质是建造飞船的最好材料!

      最后更新:2020-03-24 16:04:53 手机定位技术交流文章

      人类的终极梦想是什么?有人说“每个人都像一条龙,永远活着”。边肖认为这是不现实的,边肖认为人类的终极梦想是实现星际旅行。当我们有了这项技术,就意味着宇宙深处取之不尽的能量可供我们使用,我们将不再有生存的危机。

      但是要去星际之海旅行并实现星际旅行,我们必须建造坚固、耐用和可靠的宇宙飞船。在材料科学领域,硬度是材料最重要的评价指标。对于航天器来说,无论未来的防护技术有多先进,航天器本身的材料硬度都必须足够大,否则,就不能保证航天器在充满危险的空间中航行。

      当然,载人航天长期导航目前对人类来说还很遥远,但是在目前的航天飞行水平上,宇航员通过宇宙飞船往返地球时会与大气产生很大的摩擦。这时,如果飞船的材料硬度不够高,飞船可能会发生解体,这很容易造成危险。因此,选择一种具有足够硬度的材料来建造一艘好的宇宙飞船是非常重要的。

      我们可能知道自然界中硬度最高的材料是金刚石,也就是通常所说的金刚石。其墨家硬度为10,为最高等级。因此,金刚石被广泛应用于人类的工业和生活中,由于其优异的硬度,我们可以将其用作钻头,而油井钻头上就有金刚石。现在我们可以人工合成钻石了,我们可以用这种材料制造能在宇宙中航行的宇宙飞船吗?

      答案很明显,不是因为钻石很硬,但不坚硬易碎,所以不能用来制造宇宙飞船。人类渴望找到一种具有足够硬度和韧性的材料,钛合金就是在这个时候诞生的。

      钛合金能用来制造宇宙飞船吗?

      钛合金可以说是人类最伟大的发明之一。虽然其硬度略低于金刚石,但密度较小,韧性强,耐高温,耐腐蚀。因此,钛合金被广泛应用于现代航空航天制造业。超音速飞机、火箭发动机和宇宙飞船都使用大量的钛合金。那么钛合金在未来的星际旅行中还会保持强大吗?由

      钛合金制成的航天器只适合在低地球轨道上飞行,因此它们不适合建造用于未来星际旅行的航天器。为什么?因为它的硬度不够,在星际旅行中,飞船的速度非常惊人,每秒钟慢数百公里,此时如果有碰撞,飞船的钛合金结构会立即崩溃因此,人类如果想在恒星间旅行,就必须找到一种新的材料。

      在这种背景下,一种具有高导电性、高强度、超薄、轻质特效的材料诞生了。这种材料是石墨烯

      石墨烯比钻石硬20倍!新型

      石墨烯材料不仅具有钛合金的大部分优点,而且具有优异的导电性,其密度远低于钛合金。因此,石墨烯不仅可以用来制造更轻的航天器外壳,还可以用来制造航天器内部的大部分电路和传感器。此外,根据数学计算和实验,科学家发现石墨烯的硬度是钻石的20倍,钻石是目前人类能够生产的最强的材料之一,也是目前能够用于制造航天器的最理想的材料之一。人类有更好的材料吗?是的。人类从未停止过对材料科学的探索。在石墨烯被大规模使用之前,一种新材料已经出现。

      梦幻卡宾枪科学家在实验室发现了一种新材料——卡宾枪这种材料的硬度大于石墨烯。不仅如此,它还具有石墨烯的所有优点。科学家认为乙炔的硬度理论上可以达到钻石硬度的40倍以上,这是人类材料科学的顶峰。

      ,由于其优异的物理和化学性能,科学家认为它是未来航天器制造的最理想的材料。然而,不幸的是,碳硅材料仍处于实验阶段,不能大规模生产。此外,很明显,制造这种材料的技术非常困难,因此其成本非常高。

      的科学家估计,现在生产1克乙炔要花费600万美元。并且该成本不能在短时间内显著降低这意味着用这种材料制造航天器非常昂贵。如果一艘飞船只使用一吨乙炔,仅制造一艘飞船所用乙炔材料的成本就需要6万亿美元,而中国2019年的国内生产总值将低于14万亿美元,这对任何国家来说都是难以承受的单价。这仍然是一个小数目,因为没有一艘宇宙飞船只有一吨重。因此,如果人类将来想用乙炔制造航天器,就必须大规模降低乙炔的制造成本。

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