三体中汪淼的纳米飞刃真实存在吗
最近热播的三体里面提到的纳米飞阵只有头发丝的十分之一粗细，肉眼看不到能切割钢铁等硬物，无坚不摧。听起来这么厉害的材料是真实存在的吗？其实是不完全存在的，是作者刘慈新基于材料碳纳米管虚拟的 在流浪地球里，太空电梯的原型也是它，这是人类目前发现的强度最大、密度最低的材料，在半导体、新能源领域都有广泛的应用， 比如触摸屏，它就是碳纳米管支撑的纳米材料，是材料研发及产业化最基本的部分，它的力度是它最重要的表针参数之一。关于力度测试，我们一般采用电子显微镜法、 激光力度分析法、光谱法等等，如果你有检测分析的需求，可以私信合川化学，我们下期再见喽！
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00:57查看AI文稿AI文稿三体小说中，科学家王淼研发出名为纳米飞刃的材料，这种材料如同一根蚕丝，纤细柔软，但却具有极高的强度。小说里的古筝计划就是利用这样的纳米丝将万吨巨轮切割成无数个薄片。那么现实中存在这样的材料吗？据报道， 目前世界上已知强度最高的材料是碳纳米管，它是一种具有特殊结构的异味量子材料，是由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管，其拉伸强度和弹性磨量高达一千兆帕， 强度是同体积钢丝的一百倍。但实际制备中，受限于单根碳纳米管的长度以及种种缺陷和杂质的存在， 使得强度大大降低，只有零点五到八点八克帕，长度也仅在厘米级，远没有达到小说中横跨运河两端的长度。综上所述，纳米飞刃存在科学理论基础，但现实水平还远远未能制造出来。
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01:12查看AI文稿AI文稿连三体人都忌惮的纳米飞刃技术究竟有多厉害？三体里，科学家汪淼领导开发了名为纳米飞刃的纳米材料，这种纳米材料如同一根蚕丝，纤细柔软，但却具有极高的强度。 如果将这种材料拉之后用于切割物体，他可以成为世界上最锋利的刀具。三体中的古筝行动便是通过纳米飞刃谱写死亡之曲，将巨轮、审判日号切割的四分五裂。那么如此高科技的材料，现实中真的存在吗？其实纳米飞刃的原型就是大名鼎鼎 碳纳米管。碳纳米管是上世纪九十年代由日本科学家率先发现的一种意味碳材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。他和石墨、金刚石一样，都是由碳原子构成， 只不过碳原子的排布如同一根细长中空的水管，所以被称作碳纳米管。碳纳米管作为迄今为止人类发现的 学性能最好的材料，有着极高的拉伸程度。纳米管非常细，几万根碳纳米管并起来也只有一根头发丝的宽度。它的密度只有钢铁的六分之一，但是强度却是钢铁的一百倍， 同时还具有超高的导电性和导热性，因此在很多领域对人们寄予厚望。如果太空电梯真的能被实现，那么碳纳米管是目前被视为制造太空电梯的唯一材料。
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03:38查看AI文稿AI文稿这几天，由刘慈新小说改编的电视剧三体正在热播，引起了无数科幻爱好者的追捧。 据说科学家汪淼是一位纳米材料科学家，正在领导开发一种名叫做纳米飞刃的纳米材料。这种纳米材料如同一根蚕丝一般纤细柔软，但是却具有极高的强度，如果将这种材料拉直之后用于切割物体，他可以成为世界上最锋利的刀具。 来自三体星球的外星人希望占领地球，尽管他们的科技远远高于我们地球人，但是却十分忌惮纳米飞刃，于是制造出了一系列不可思议的事件来阻止科学家汪淼的研究。 纳米飞刃的确太过于神奇，我们现实生活当中是否也真的存在这样神奇的材料呢？其实纳米飞刃的原型就是 是大名鼎鼎的碳纳米管，如果我们仔细观察电视剧的背景，我们可以看到汪淼的实验室当中到处都是和碳纳米管相关的资料。碳纳米管是上世纪九十年代由日本科学家率先发现的一种依维碳材料， 它和石墨、金刚石一样，都是由碳原子构成的，只不过碳原子的排布如同一根细长中空的水管，所以被称作为碳纳米管。 碳纳米管被誉为二十世纪最神奇的纳米材料之一，它的密度只有钢铁的六分之一，但是强度却是钢铁的一百倍，同时还具有超高的导电性和导热性能，因此在很多领域都被人们寄予了厚望。 例如过去很多科学家构想过太空电梯，人们在地球上乘坐太空电梯可以直达太空，但是在现实生活当中，太空 电梯制造的最大阻碍之一便是太空缆绳的生产。由于太空缆绳的长度超过了一百公里，由钢铁等金属制成的太空缆绳，其强度还支撑不了自身的重量，因此钢铁是不能够用于生产太空电梯的缆绳。 碳纳米管的强度和密度可以满足太空电梯的需求，因而呢，它也被视作为制造太空电梯的唯一材料。 三 t 电视剧中，三 t 星人之所以忌惮纳米飞刃，恐怕一定程度上也是害怕人类开发出太空电梯之后，可以更加便捷的进入太空中，然后发现他们的阴谋吧。 尽管太空电梯距离现实还太过于遥远，但是碳纳米管却广泛地应用于我们的日常生活。例如我们使用的锂电池当中，不少电池就使用了碳纳米管作为导电。 添加了碳纳米管的电池，不仅寿命可以大幅的提升，同时电池放电时的能量损耗也将大幅的下降。清华大学的科学家在二零零二年的时候便发明了由碳纳米管制成的触摸屏 汉纳米管，触摸屏具有反应灵敏、受环境影响小、寿命长等等特点，因此难以广泛地用于很多手机、平板电脑当中。 三体电视剧当中的飞刃材料被制成极细的细丝之后，可以成为无坚不摧的利刃，用来切割钢铁、石头等坚硬的物体。 那么碳纳米管是否也能够用于切割物体呢？这其实就是科幻电影和现实当中的差距了。碳纳米管虽然自身强度很高，但是由于单根碳纳米管的直径只有一纳米左右，还是很脆弱的单根碳纳米管甚至难以用 于切割豆腐。他真正的应用只能依赖于无数根碳纳米管拧在一起形成一根根很粗的线，而此时的碳纳米管却会因为太粗了而难以切割坚硬物体。我是博士科研小糖糖，关注我，分享更多精彩！
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01:39查看AI文稿AI文稿不可思议，先看这个，在运河的两岸立上两根柱子，两个柱子中间扯上许多条平行的细丝，这个细丝就是汪淼教授研制的纳米材料，这是削铁如泥！ 剧中审判日号可是一艘六万多重的巨轮啊，却被几根纳米细丝直接解体为面包片了 啊！据说这个名为纳米飞刃的材料只有头发丝的十分之一粗细，虽然肉也看不见，但他却可以把钢铁、金属等各种硬物轻松的切割。好家伙！而这种削铁如泥的纳米飞刃，他的原型就是碳纳米管。 碳纳米管是由六边形排列的碳原子构成的数十层的同轴圆管结构，总直径约为二十纳米，层与层的固定距离为零点三四纳米。碳纳米 管的密度很低很低，只有钢的六分之一，但别看他们纳米管的体积小，物理性质尤为硬核，你们觉得他的理论强度可以达到钢体的多少倍啊？十倍？三十倍？还是五十倍？ no！ no！ no！ 它可以达到钢铁的一百倍！不过啊，要实现剧中的这种拦腰斩断的效果，强度虽然已经达标了，但以我们现今的工艺水平呢，制作出来能够连续长度达到工艺级别的还远远不够。目前放眼全球 长的探纳米馆，是由清华大学卫飞带领的团队制备出来，其单根的长度可以达到半米左右。相信啊，随着科技和研究的不断进步，展现出剧中所达到的这种效果呢，也不再是幻想， 并且它的用途呢，到那个时候势必更加的广泛。例如流浪地球二里的太空电梯的制造理论，所需的材料之一不正是碳纳米管吗？本期就到这里了，记得关注朵拉，告辞！
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01:28查看AI文稿AI文稿大家好，我是宇叔。在三体中，王淼教授研究出具有超高力学性能的纳米材料飞刃，可削铁如泥。现实世界中是否存在类似飞刃的超级材料呢？今天宇叔分享一篇论文，研究的就是这种超级材料。论文中，中美学者联手确定了材料钢度与强度的理论上线， 并发现迄今最钢、最强物质相关物质大幅超越金刚石、碳管、石墨烯等经典高模量、高强度材料，其接近于钢度与强度的理论上线。 研究人员基于鹏探单等轻质元素组合设计出大量物质结构，从中筛选出的线与线性碳晶体的羊式磨量高达两千九百七十三 gd， 接近于羊式磨量的理论极限三千零七十四克房。线性淡化碳晶体的比羊式磨量和比抗拉强度分别高达一千零三十二 g p g c m。 三和一百零八克抛 g e c m。 三，大幅超越了金刚石、石墨迹他、纳米管等已知高模量、高强度材料约两倍以上，并且接近于比阳式模量可比抗拉强度的理论极限一千零三十六克 p g e c m。 三和一百三十克 b g e c m。 三。 相关研究揭示了材料力学性能的理论边界，显著突破了现有材料力学性能记录。该论文二零二三年四月二十三日发表于 fm 三， 有兴趣的同学可以通过视频最后的 d o r 数字标示符查询论文详细资料收队。
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01:38查看AI文稿AI文稿大家在看书和看剧时有没有想过，智子为什么要揪住汪淼这个应用物理学家不放呢？要知道杨东等众多自杀的科学家都属于理论物理研究，智子对他们的研究领域 进行打击的主要目的是防止地球科学获得重大突破。担心四百年后三体到达地球时挨打。那汪淼为什么疯狂被针对呢？并不是，这个人在三体那里有多大魅力 是汪淼的研究方向。纳米材料让三体星觉得受到了威胁，那么首先我们就要了解什么是纳米材料。纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸，由他们作为基本单元构成的材料，所以纳米是一种长度单位，而不是一种物质。纳米材料有什么用呢？现实中纳米材料多用于传感器、半导体、医学等一系列领域 中。汪淼的纳米材料制成的飞刃在单位体积上具有极高的韧性和强度，并作为古筝计划中的武器。那么难道三体人害怕飞刃对自己造成威胁吗？显然不是。汪淼所研究的纳米材料所具备的最大作用就是 制作太空电梯。我们知道太空电梯需要非常坚韧并且重量非常轻的材料，否则由于自身材料重力限制，太空电梯修建不到近地轨道就会断裂。光淼的纳米材料研究不断取得成果。在三体人看来，地球离修建太空电梯越来 越近，贪空电梯一段时间，意味着人类可以在禁地轨道建立防御体系，并修建大型飞船用于逃生。其实三体人对地球的防御不屑一顾，毕竟在水滴面前什么都没有用。三体人最担心的是人类逃亡后暴露地球坐标，在黑暗森林法则下暴露坐标无异于。 但是最后三体为什么放弃对汪淼的干扰呢？因为三体人发现人类逃亡的最大阻碍不是太空电梯，不是星际航行技术，而是人类之间的矛盾。很可悲，诺亚方舟只是一个传说，当真正的诺亚方舟出现，选择谁上船就会成为最大的问题。 有选择就会有不公平，有不公平就会有矛盾。为三体放弃了对纳米领域的干扰，看着人类在自己画的圈内发展。
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01:26查看AI文稿AI文稿上一秒还在欢歌笑语的人们瞬间被贯穿身体一分为二，整艘船更都被切成薄片。这就是三体里的古筝行动。只有头发丝十分之一粗细的超高强度纳米斯飞刃，把正在通过巴拿马运河的巨轮审判日号切割成四十多片。那么问题来了，这种技术是真实的吗？ 想想日常用金属撕切蛋糕是什么样的？设计出这一行动的初衷似乎并不难理解，只不过这次的万吨巨轮是一个过于巨大的目标。在经历于科幻小说丰富的联想和创造力同时，我们不禁会疑惑，现实中真的有这么神奇的内米材料吗？ 似乎碳纳米管是当前相对符合飞刃的唯一材料。作为迄今为止人类发现的力学性能最好的材料，碳纳米管有着极高的拉伸强度、洋式磨亮和断裂硬点。纳米管非常细，只有内米尺度，几万根碳纳米管并起来也只有一根头发四宽。碳纳米管的名称也因此而来，而在轴向则可 长达数十到数百微米。因此，其实碳纳米管比文中描述的飞刃材料尺寸还要更小。二零零零年十月，美国滨州州立大学的研究结果显示，碳纳米管的强度比同体机钢的强度高一百倍， 重量却只有后者的六分之一到七分之一。碳纳米管婴儿被称超级纤维，科学家们曾试图用锋利的斧头切碎纳米管砂线，最后都失败了。不过，这样的材料是否真的能够满足文中的行动目标呢？ 经过科学家们的求证计算，一根小小的内米斯能够承受一千多牛顿的力道，确实够强韧，觉得意外吗？当然，那米管材料是否能够切断目标，还要取决于目标物的抗压强度。
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04:00查看AI文稿AI文稿我不知道大家春节都怎么过的啊，有没有去看那部电影流浪地球二，我呢也是去看过了，我觉得很燃很好看。这部影片中其实可以聊的科学话题啊，是非常多的，那我今天呢，就跟大家重点聊一下这部电影中的一个重头戏就是太空电梯吧， 在流浪地球二开场的前半个小时啊，那差不多都在讲太空电梯，尽管太空电梯的概念呢，已经提出有一百二十八年了，它是由俄罗斯的火箭之父齐奥尔克夫斯基最早提出的， 但这次呢，恐怕是影史上第一次如此逼真的展现太空电梯。哎，或许啊，这个太空电梯的概念有点反直觉，怎么能有一根悬在空中不会掉下来的绳子呢？其实啊，这样的绳子在 科学上是完全成立的，只要他足够长。最简单的一种理解方式呢，就是在地球同步轨道卫星上锤一根长长的绳子下来，一直锤到地面上，那这根绳子就不会掉下来了。 而所谓的地球同步轨道卫星，就是在赤道上空三点六万千米的高度运行的卫星，比如著名的星恋卫星，哎，就在这个高度上， 因为在这个高度，卫星的飞行速度啊，刚好能和地球自转的速度保持同步。所以呢，从地面上看过去，这颗卫星就好像是静止在天空中一样。相对地面静止是建设太空电梯的必要条件之一。 从同步轨道卫星上垂下绳子，然后在这根绳子上再装一个可以升降的电梯轿箱，那就成了一部 可以一直升到太空中的电梯了。这个科学原理上啊，一点都不复杂，但是工程难度呢，却恐怖到令人望而生畏。有无数工程难题需要去解决，其中最难最难的就是那根至少长达三点六万千米的懒神。 为了让你能够理解制造这个懒神的难度啊，我要先给你解释一个单位，这个单位叫尤里，他也是以太空电梯的另外一位重要的提出者尤里阿特属塔诺夫的名字命名的。 这个单位代表了材料的强度，也就是单位面积能够承受的极限力与材料的密度之比。有理越大，那么就说明啊，这个材料就越不容易断裂，经常被用来做眼镜腿的那个钛合金， 他的强度啊，大概是三十万尤里。美国杜邦公司发明的超强材料凯夫拉的强度呢，大约为二百五十万尤里。而要成为太空电梯的懒神，根据计算，他的强度应当介于三千万到八千万尤里之间。 现在看来啊，前景最为乐观的候选材料叫做碳纳米管，它的结构是碳原子排列成形，似一根吸管的分子， 直径要小于一根头发丝的直径。如果工艺完美的话，在理论上，碳纳米管的强度能达到五千万到六千万尤里的水平，这就可以用作太空电梯的缆绳了。 不过这种材料的制造难度非常的高，我国呢，目前是保持国际领先水平的。根据公开的信 文，二零一三年，清华大学的魏飞教授团队成功制造出了世界上最长的探大秘馆。他的长度是多少呢？仅仅只有零点五米左右，而太空电梯需要的长度啊，最少也要三点六万千米，这个差距他依然是极其巨大的。 总之结论就是太空电梯原理简单，但工程技术难度超高，目前还遥不可及。 我顺便说一句啊，在三体中汪淼教授研究的那个飞刃也是这种材料。
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