不久之前探花 视频，中国科幻巨作《三体》被搬上荧幕，为东说念主们展现了一个浩荡的三体天下。看成东说念主类与三膂力量伸开对决的第一幕，电视剧很好地收复了原著中名地方“古筝行径”。古筝行径，即东说念主类借助密集成列固定在运河两岸的“纳米飞刃”材料，将飞翔在巴拿马运河中载有地球三体组织中枢成员的“审判日”号巨轮切削成薄片，以此隐匿三体组织中枢成员，并获得三体天下进击谍报，完成了东说念主类对地球三膂力量“审判日”号的审判。

图片起首：腾讯视频-电视剧《三体》

那么这种惟一头发丝十分之一粗细的“飞刃”究竟是什么材料？在实际生涯中信得过存在吗？是否真能作念到像切豆腐相通削铁如泥呢？

从“飞刃”的研发者汪淼阐扬背后这张PPT咱们不错看出，所谓的“飞刃”即是碳纳米管（Carbon Nanotubes，CNTs），而这张图片起首于清华大学魏飞阐扬团队于2013年发表于《ACS Nano》杂志的一篇合成超长碳纳米管的论文（DOI: 10.1021/nn401995z）。

图片起首：腾讯视频-电视剧《三体》

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碳纳米管是由呈六边形成列的碳原子组成数层到数十层的同轴圆管，层与层之间保捏约0.34 nm的固定距离，直径一般为2～20 nm。是一种一维量子材料，具有优异的力学、电学和化学性能。碳纳米管中碳原子形成的化学键同期具有sp2和sp3杂化，主淌若sp2杂化，具有高模量和高强度。它的抗拉强度达到50～200GPa,是钢的100倍,密度却惟一钢的1/6。它的弹性模量可达1TPa，与金刚石的弹性模量颠倒，约为钢的5倍。碳纳米管是现在可制备出的具有最高比强度的材料。碳纳米管的硬度与金刚石颠倒，却领有精湛的柔韧性，不错拉伸，是期望的高强度纤维材料，因此“纳米飞刃”在表面上是信得过存在的。同期，碳纳米管亦然制造“天外电梯”缆绳的最好材料。

  

上图为使用KYKY-EM8100型场辐射枪扫描电子显微镜拍摄的不同放大倍数的多壁碳纳米管，扫描电子显微镜不错很好地不雅察碳纳米管的管径、长径比、团员进程以及断裂谬误等。

在本色应用中，诚然碳纳米管领有超强的力学性能，但离产业化应用还有很长的一段路要走，除了剧中汪淼博士提到的无法量产的问题之外，还存在着切割历程中材料磨损老化与摩擦放热等问题，这些齐会变成碳纳米管材料的老化，使其力学性能大打扣头，变成纤维断裂。

现阶段用碳纳米管是无法完成坚贞物体切割的，现在工业上有许多硬质材料齐是用切割钢线随机更高质地的金刚线来切割。金刚线，顾名念念义，跟金刚石干系，大体上是把金刚石的微粉颗粒以一定的漫步密度均匀地嵌入在母线（一般为高碳钢丝）上，作念成的金刚石切割线。通过金刚石切割机，金刚线与被切割物体间进行高速磨削畅通，从而竣事切割指标。主要用于光伏畛域的多晶硅切片、单晶硅、晶棒等。从晶体硅猜想硅片阅历切方、截断及切片三个行径，其中切方及截断行径为保证切割速率及切割恶果，频繁用较粗线径的金刚线，而切片行径阐述原材料哄骗率等，接纳较细的金刚线。

图片起首于集聚，版权归原创作家通盘

金刚线的母线，一般为高碳钢丝，由拉丝厂家将盘条拉制为不同直径的黄丝，再将黄丝进一步拉为微米级的母线。金刚石微粉由东说念主造金刚石颗粒破灭而成，颗粒度一般小于50μm，是金刚线起切割作用的环节材料，其质地及壮健性径直影响后续电镀工艺及制品金刚线质地。金刚石的漫步密度、固结强度、切割材干、钢线的抗疲困性等齐径直影响金刚线的性能。

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上图为使用KYKY-EM6900LV型钨灯丝扫描电子显微镜拍摄的金刚线的纵向及横向截面，不错很好地不雅察金刚线的母线线径、金刚石微粉的大小及漫步密度、镀层的厚度、镀层与母线的固结进程等。

科技的跳跃与发展离不绽放盘科技责任者付出的繁忙汗水，诚然现阶段东说念主类受困于科技水平暂时还无法竣事通盘设计，但投诚总有一天，东说念主类终会登上碳纳米管缆绳搭载的天外电梯，登陆星际天地，挟飞仙以飞行，抱明月而长终。在漫长艰苦的科研旅程中，中科科仪扫描电子显微镜与您风沙星辰，恒久相伴！是您科研说念路上的过劲助手！

以上通盘不雅测图均为KYKY-EM8100型场辐射枪扫描电子显微镜和KYKY-EM6900LV型钨灯丝扫描电子显微镜拍摄。如有居品盘问意向、时期换取意向及样品测试需求，可扫描下方二维码接头中科科仪DEMO中心，咱们将为您提供详备、专科的管事。