佛山铝单板代理（说硬就硬,说软就软,我在说钻石的英文）硬话软说，

世界上最难掰弯的东西是什么？不算上钢铁直男的话，那就是钻石了。

图片来源：Jeweller Magazine不过最近，就有一群来自香港和新加坡的科学家们在《科学》杂志上宣布，他们“掰”弯了钻石！想把钻石掰弯？可不简单在说钻石之前，我们可以先想象一下冰糖你能掰弯冰糖吗？首先，冰糖的。

硬度就让你无从下手那，假设是一根棒状的冰糖，是不是很容易就能被掰弯呢？答案仍然是否定的，你只要轻轻一掰，它立刻就断成两截了这种现象的原因在于，冰糖的不仅硬，也特别脆相比于被掰弯，它更容易破碎在自然界里，大体来说，。

越硬的材料也越脆钻石，作为自然界中已知最硬的材料，当然也非常的脆因此，我们可以很容易地敲碎钻石，但是想要掰弯它，确实难上加难不过，以上这些都是宏观尺度的规律，当材料的尺度降到纳米级别，往往会展现出非同凡响的物理性质。

Blingbling的钻石们，图片来源: Gia.edu科学家为何能掰弯钻石？选取的钻石很特别科学家们掰弯的，可不是镶嵌在戒指上的那种钻石，而是一根小小的纳米钻石针这些纳米钻石针每一根的长度大约是500到1000纳米——头发直径的百分之一那么长。

上方的“立方锥”是一种名为“纳米压痕”的设备下方一片针尖状的突起，就是纳米钻石针图片来源：参考文献[1]纳米钻石针的弹性相当高选取这种细小的纳米钻石针，不是没有理由的：这些纳米钻石针具有相当高的弹性，这一点对于掰弯钻石至关重要。

我们在生活中总是提到“弹性”这个词，比如，那个皮球“弹性”很好，甚至这个虾很“弹”但在材料科学中，弹性的精确定义是：当外力取消后，材料变形能完全恢复，这样的性质才称为弹性什么意思呢？就是这些钻石针被压弯了之后，还会再直起来。

刊登在《科学》的研究中，单根纳米针有9%的变形后，仍能恢复到原来的形状这一数值已经接近了计算模拟的理论极限。

被“纳米压痕”掰弯的纳米钻石针图片来源：NTU Singapore, MIT, City University of Hong Kong, Institute for Basic Science, Korea, and the Institute of Science and Technology, Korea.。

为什么纳米针的弹性那么高？首先，纳米针是单晶根据原子排列的规整度，可将材料分成单晶，多晶和非晶非晶就是原子全然无序地“堆”在一起；单晶是原子整整齐齐地排列在一起；多晶，介于二者之间，可以理解成很多小块单晶拼凑在一起，有比较多的连接处，也比较脆弱。

在纳米钻石针中，碳原子的排列是近似完美的单晶，因此具有非常好的力学强度此外，纳米钻石针还有光滑的表面很多材料的断裂或者被破坏，都是因为表面存在或多或少的缺陷大体来讲，可以把表面的缺陷想象成包装袋的缺口，在这些缺口处用力，很容易就能把包装撕开。

因为我们施加的力量可以在缺口处聚集，形成所谓的“应力集中”效应，所以能很容易地破坏材料。而纳米钻石针因为表面极其光滑，几乎没有缺陷，自然也就避免了这种情况。

使用纳米压痕设备测试纳米钻石针的本领（绿色的是立方锥，红色的是纳米钻石针）A系列图表示纳米压痕的立方锥接触纳米针，并对后者施加力量在一定变形范围内，撤掉立方锥的外力，纳米针可以恢复原状B系列表示如果施加力量过大，纳米针也会折断。

图片来源：参考文献[1]掰弯钻石三部曲把大象放冰箱里，分三步走同样，为了得到纳米钻石针，并“掰”弯它，我们需要三个步骤第一步，做一层钻石膜首先，你需要一个密闭空间，往里面通入甲烷气体然后，对这个密闭空间施加一些极端条件，比如说高温或高压，将甲烷分子破坏掉。

甲烷分子的结构是一个碳原子连接四个氢原子破坏掉这个结构也就是把碳原子和氢原子掰开，让它们四散奔逃氢原子变作气体，就跑掉了；碳原子，会与密闭空间底部的基体发生化学作用，逐渐沉积下这跟钻石有什么关系呢？钻石就是一大堆碳原子，以特定的姿势方式紧密排列在一起组成的。

因此，只要可以足够精确地控制这些沉积碳原子的排列方式，就能得到一层很薄的钻石膜了在纳米科技中，这种神奇的方法，学名叫做“化学气相沉积”大体来讲，这种方法的本质是“用气体变固体”[2]Anyway，我们完成第一步！。

第二步，在钻石膜上“扫射”出纳米钻石针 这一过程，可以想象成一个雕塑家在精心雕刻他的作品只不过，用的不是凿子，而是能量更大的等离子体离子就是原子失去或得到电子而形成的带电粒子；等离子体，就是离子和电子的混合物。

通过特定的手段，可以让这些等离子体具有极大的能量，如同一簇密集的子弹，可以“打掉”钻石膜上的碳原子一阵“扫射”之后，就能得到一大片纳米级的钻石针[2]生活中我们也能见到等离子体——诸如闪电、极光等自然现象都有等离子体参与其中。

图片下方一片针尖状的突起，就是纳米钻石针图片上方的“立方锥”是一种名为“纳米压痕”的设备图片来源：参考文献[1]第三步，掰弯钻石！得到这些纳米钻石针之后，就可以掰弯它们了这里所要用的设备叫做“纳米压痕”。

纳米压痕设备的的顶端是一个立方锥这个立方锥的尺寸也是纳米级别，材质同样也是钻石在测试过程中，我们可以控制这个立方锥的移动，让立方锥与纳米钻石针接触，并对纳米针施加压力，来一点一点地掰弯它们测试它们的弹性。

科学家们用一台放大倍数极高的显微镜观察，记录了这个过程

使用纳米压痕设备测试纳米钻石针的本领（绿色的是立方锥，红色的是纳米钻石针）A系列图表示纳米压痕的立方锥接触纳米针，并对后者施加力量在一定变形范围内，撤掉立方锥的外力，纳米针可以恢复原状B系列表示如果施加力量过大，纳米针也会折断。

图片来源：参考文献[1]结果显示，单根纳米针可以达到的9%的变形，模拟的理论极限值也就是说，这根钻石针，真的被掰得很弯当然，如果立方锥继续用力，那纳米钻石针还是会断掉纳米钻石针有什么用处呢？首先，钻石可以很好地和生物体共存，

不会伤害生物体因此纳米钻石在生物成像与生物传感方面有着重要应用像这样能够被掰弯的钻石，或许会有更广阔的的应用范围此外，在需要高强度纳米材料的地方，纳米钻石针更是可以大显身手但这些都还只是设想，纳米钻石针究竟要如何应用，还需要更多的研究和探索。

不过啊，经过这项研究，人们可能会形成些新的看法——也许，能硬又能弯，才是好钻石！（编辑：明天）作者：圆的方块 HX 疯小团编辑：明天参考文献1、A. Banerjee et al., Science, 2018 (360), 300-302.

2、X. Zhu et al., Adv. Healthc. Mater. 2016 (5), 1157–1168. 3、刘鸿文，《材料力学（第五版）》，高等教育出版社一个AI用钻石做实验，是真氪金玩家了。

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