《三体》照进现实?国产“地表超强材料”,实现量产!

还记得小说《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扑克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

原标题:《《三体》照进现实?国产“地表超强材料”,实现量产!》