如果你是科幻迷,一定不会错过近期播出的《三体》动画片。
动画开场即是《三体》第一本书中的高潮“古筝计划”:用横跨巴拿马运河两岸的五十余根纳米材料,将一艘巨轮切成薄片。
作为磨具人,首先惊奇的一定不是其宏大的场面,而是——这纳米丝是什么材质的?真的有这么大的强度和锋利度吗?
还别说,真的有专业人士去分析这个“强韧且坚硬的材料”。
先不说锋利度,首先强度是个问题。专业人士表示:强度是有化学键的键能决定的,而不同的化学键之间键能相差不大,基本还在同一个量级上。当拿这样的材料去切割其他材料时,基本上就是一个化学键换一个或几个化学键,很快丝线会断掉。
所以最后的结论是:至少现在还造不出来,因为目前还没有材料能满足又超细、又超强的切割要求。
虽然《三体》中描述的“飞刃”在现实中还无法实现,但中科院物理所发布了一篇文章,给了大家一些合理的思考角度,增进大家对于类似技术实现的认识。
简单来说是从受力方式、耐磨损度和长度几个方面讨论。
因为这跟丝线不仅要高拉伸强度,还可能承受压缩、剪切、扭转等方式的力,而且受力是多次的,这样纳米线的抗疲劳属性要很强。
需要耐磨性强是因为丝线切割金属时,金属也会对其表面形成磨损,如何能经受长时间磨损依然有较好的强度,这对材料的要求十分苛刻。
还有一个挑战是丝线的长度。如何确保宏观尺寸的材料不存在缺陷,对材料制备技术有着超高的要求。
试想下,如果真有这样的切割材料,大部分切割磨具是不是都要退出历史舞台?
但随着科技的不断进步,未来的“科幻”也许会成真,而前提是,磨企们要加大研发力度啊!