№23 堅不可摧的碳材料（3）
當(dāng)然为障，如今科技這么發(fā)達(dá)长捧，人造鉆石也逐漸成為一種龐大產(chǎn)業(yè)了嚣鄙，但依然無法與天然鉆石媲美：首先，人造鉆石制造速度過快串结，導(dǎo)致不夠透明哑子，含有瑕疵舅列，因此多用在鉆探和切割工具上，而不是作為飾品卧蜓；其次帐要，人造鉆石畢竟不夠“純正”，如果你要購買求婚鉆戒烦却，相信你也愿意多花點錢購買天然鉆石吧宠叼？
然而先巴，鉆石并非世上最堅硬的物質(zhì)其爵。1967年，人們發(fā)現(xiàn)了比鉆石更堅硬的物質(zhì)——六方晶系隕石鉆石伸蚯，它同樣由碳原子構(gòu)成摩渺，內(nèi)部是立體構(gòu)造的六角形，據(jù)稱硬度比鉆石還高出58%剂邮。它最早的樣本是隕石撞擊產(chǎn)生的高溫高壓環(huán)境下由石墨變成的摇幻。雖然這種物質(zhì)十分罕見，但它提示了我們：也許碳原子還有其他的排列結(jié)構(gòu)挥萌？除了鉆石的立方體結(jié)構(gòu)绰姻，石墨、煤炭的六角形結(jié)構(gòu)引瀑，六方晶系隕石鉆石的三位六角形結(jié)構(gòu)之外狂芋，有沒有第四種結(jié)構(gòu)呢？
1963年憨栽，英國皇家航空研究院的工程師決定自己來發(fā)明這第四種結(jié)構(gòu)帜矾。他們通過把石墨紡成細(xì)絲，再將細(xì)絲織成布料屑柔，縱向卷起屡萤，就成了極高強度和硬度的“碳纖維”。然后再用環(huán)氧膠包住纖維掸宛，就制成了一種全新材質(zhì)——碳纖維復(fù)合材料死陆。
由于碳纖維又輕強度又高，很快取代了鋁成為制造飛機的主要材料唧瘾，并橫掃整個運動器材領(lǐng)域翔曲，甚至通過運動器材的材料革新而幫助運動員不斷打破世界紀(jì)錄。更奇特的是劈愚，使用碳纖維義肢的殘障選手在田徑運動會上竟然具有比體格健全的選手更大的優(yōu)勢瞳遍，以致于國際田徑總會在2008年為了避免這種不公平而下令禁止他們同場競技！
1985年菌羽，克洛圖（Harold Kroto）教授及其團隊發(fā)現(xiàn)了碳原子的另一種排列方式掠械。他們發(fā)現(xiàn)，在蠟燭的燭焰內(nèi)部竟然有碳原子自行集結(jié)成超分子，每個超分子恰好包含60個原子猾蒂，形如足球均唉。這種超分子又叫“富勒烯”。這個團隊也因此而獲得1996年的諾貝爾化學(xué)獎肚菠。
碳原子一夜之間成了材料科學(xué)的當(dāng)紅研究對象舔箭。人們開始了進(jìn)一步的探索，發(fā)現(xiàn)了納米碳管——直徑幾納米的碳原子排列結(jié)構(gòu)蚊逢；以及單層的石墨層——石墨烯层扶。石墨烯是世界上最纖薄、最強韌堅硬的物質(zhì)烙荷。它導(dǎo)熱镜会、導(dǎo)電的速度比任何其他材料都快。它是一種二維材料终抽，因為其厚度只有一個原子那么厚戳表。由于輕薄堅韌等特性，石墨烯和納米碳管將在未來世界里派上大用場昼伴。
思考與討論：
你可能在電視中看過這樣的場景：一對準(zhǔn)備結(jié)婚的年輕人匾旭，女生撒嬌說一定要買一個鉆戒，然后男生不屑地說：“鉆石其實就是碳呀圃郊！把買鉆戒的錢買別的不好嗎价涝？”是的，鉆石只是碳而已描沟，因為結(jié)構(gòu)的不同而閃亮耀眼飒泻，但無論如何，女生還是會堅持買吏廉，男生最終也會妥協(xié)泞遗。所以，我們究竟是通過什么性質(zhì)去判斷一種材料的呢席覆？或者說去判斷一種物品史辙？是因為它的材料？它的用途佩伤？它代表的價值聊倔？還是其他什么呢？
