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大象的体重集中在铅笔的笔尖上时产生的压强,能将下面的石墨烯刺穿吗?
“一层保鲜膜那么厚的石墨烯,需要一头大象站在铅笔上才能刺穿。”这个说法源自哥伦比亚大学的机械工程学教授詹姆斯·霍恩。他在2008年说过:“我们的研究证明,石墨烯是人类所知的最坚韧的物质,比结构钢还坚韧200倍左右。仅仅一层保鲜膜那么厚的石墨烯,就需要一头大象站在铅笔上才能刺破。”
什么是石墨烯?维基百科收录了石墨烯的定义,它来自安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖罗夫合写的一篇论文——这两位就是因为对这种神奇物质的研究获得了2010年度的诺贝尔物理学奖。他们的定义如下:“石墨烯是一种紧密折叠成二维(2D)蜂窝状栅格结构的平坦单层碳原子,也是构成其他各种维度石墨材料的基本成分。它可以压缩成0D的富勒烯,翻卷成1D的纳米管,或者堆积成3D的石墨。”请自行想象一张铁丝网,再将网上的每个节点替换成一个碳原子,你想象出来的这个怪东西就是石墨烯了(好吧,是虚拟的石墨烯)。
霍恩教授是宁愿设法将几层石墨烯折叠成保鲜膜的厚度,也不愿意为接下来的问题费心的。那么善良的读者,就把这些问题都留给您吧!
首先,那支铅笔是垂直的还是水平的?就权当它是垂直的吧。这样一来,那头大象的全部体重就都集中在石墨烯的一点上了。水平的铅笔在多数状况下都是没有用处的,比如躺在铅笔盒里时。
其次,那支铅笔是用什么做的?普通的铅笔不可能承受大象的体重。那么答案肯定是卷成巨大纳米管的石墨烯(对纳米管来说大得过分了,但对铅笔来说正好)。制笔的时候不妨在石墨烯卷里加入一根较细的石墨柱体,这样就真的可以书写了。
总之,我们现在有了石墨烯保鲜膜和石墨烯铅笔。下一个问题是:那头大象要怎么弄到铅笔上去?且慢,稍等片刻。这大象是体重11 800千克的非洲象呢,还是体型较小、仅重5 440磅的亚洲象?
这两种动物不光是体型不同,性情也大不一样。你或许可以安然无恙地让亚洲象表演这个特技,但我是不会试图让一头非洲象站在一支铅笔上的,尤其是一头公非洲象。它或许无法将石墨烯的铅笔压断,但十有八九会奋力抗拒,把实验室整个摧毁。其实仔细想想,我们对那头大象的了解并不算多。它是一头成年象,还是一头象宝宝?要站上铅笔的话,一头亚洲象宝宝是最容易的选择。另外,大象接近石墨烯的时候,研究人员有没有播放美国作曲家亨利·曼西尼的《小象进行曲》(亨利·曼西尼为影片《哈泰利!》所作的插曲)?如果没有,为什么?毕竟这样的机会可不是天天都有的。
当象宝宝的体重集中在铅笔的笔尖上时,产生的压强能将下面的石墨烯刺穿吗?如果实验需要的是一头成年非洲象,那么我很怀疑那头104千克的象宝宝是否够重。如果那头可爱的小象把全部重量都压在那支强度卓绝的纳米管铅笔上,那么保鲜膜或许没有问题,小象倒有可能撑不住——铅笔会在可怜的象宝宝身上扎个洞,并整个陷进它的肉里。这下,就会有一头受伤的亚洲象宝宝在你的石墨烯铅笔上血流不止,一头象妈妈在一边气得发疯,一群善待动物协会的人在外面大声抗议了。
我们最终还是得挑选一头完全长成的亚洲象,它的身上要包裹一层保护性的石墨烯,它的象腿站在石墨烯的铅笔上,在石墨烯的薄膜上保持平衡,还不能偏离中心才行。
“一层保鲜膜那么厚的石墨烯,需要一头大象站在铅笔上才能刺穿。”这个说法源自哥伦比亚大学的机械工程学教授詹姆斯·霍恩。他在2008年说过:“我们的研究证明,石墨烯是人类所知的最坚韧的物质,比结构钢还坚韧200倍左右。仅仅一层保鲜膜那么厚的石墨烯,就需要一头大象站在铅笔上才能刺破。”
什么是石墨烯?维基百科收录了石墨烯的定义,它来自安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖罗夫合写的一篇论文——这两位就是因为对这种神奇物质的研究获得了2010年度的诺贝尔物理学奖。他们的定义如下:“石墨烯是一种紧密折叠成二维(2D)蜂窝状栅格结构的平坦单层碳原子,也是构成其他各种维度石墨材料的基本成分。它可以压缩成0D的富勒烯,翻卷成1D的纳米管,或者堆积成3D的石墨。”请自行想象一张铁丝网,再将网上的每个节点替换成一个碳原子,你想象出来的这个怪东西就是石墨烯了(好吧,是虚拟的石墨烯)。
霍恩教授是宁愿设法将几层石墨烯折叠成保鲜膜的厚度,也不愿意为接下来的问题费心的。那么善良的读者,就把这些问题都留给您吧!
首先,那支铅笔是垂直的还是水平的?就权当它是垂直的吧。这样一来,那头大象的全部体重就都集中在石墨烯的一点上了。水平的铅笔在多数状况下都是没有用处的,比如躺在铅笔盒里时。
其次,那支铅笔是用什么做的?普通的铅笔不可能承受大象的体重。那么答案肯定是卷成巨大纳米管的石墨烯(对纳米管来说大得过分了,但对铅笔来说正好)。制笔的时候不妨在石墨烯卷里加入一根较细的石墨柱体,这样就真的可以书写了。
总之,我们现在有了石墨烯保鲜膜和石墨烯铅笔。下一个问题是:那头大象要怎么弄到铅笔上去?且慢,稍等片刻。这大象是体重11 800千克的非洲象呢,还是体型较小、仅重5 440磅的亚洲象?
这两种动物不光是体型不同,性情也大不一样。你或许可以安然无恙地让亚洲象表演这个特技,但我是不会试图让一头非洲象站在一支铅笔上的,尤其是一头公非洲象。它或许无法将石墨烯的铅笔压断,但十有八九会奋力抗拒,把实验室整个摧毁。其实仔细想想,我们对那头大象的了解并不算多。它是一头成年象,还是一头象宝宝?要站上铅笔的话,一头亚洲象宝宝是最容易的选择。另外,大象接近石墨烯的时候,研究人员有没有播放美国作曲家亨利·曼西尼的《小象进行曲》(亨利·曼西尼为影片《哈泰利!》所作的插曲)?如果没有,为什么?毕竟这样的机会可不是天天都有的。
当象宝宝的体重集中在铅笔的笔尖上时,产生的压强能将下面的石墨烯刺穿吗?如果实验需要的是一头成年非洲象,那么我很怀疑那头104千克的象宝宝是否够重。如果那头可爱的小象把全部重量都压在那支强度卓绝的纳米管铅笔上,那么保鲜膜或许没有问题,小象倒有可能撑不住——铅笔会在可怜的象宝宝身上扎个洞,并整个陷进它的肉里。这下,就会有一头受伤的亚洲象宝宝在你的石墨烯铅笔上血流不止,一头象妈妈在一边气得发疯,一群善待动物协会的人在外面大声抗议了。
我们最终还是得挑选一头完全长成的亚洲象,它的身上要包裹一层保护性的石墨烯,它的象腿站在石墨烯的铅笔上,在石墨烯的薄膜上保持平衡,还不能偏离中心才行。