诺贝尔物理奖与考古

hank

诺贝尔物理奖与考古，本来是凤马牛不相及的两件事。然而这次的2010诺贝尔物理奖却和古冶金学之谜-大马士革钢的工艺秘密有着很有意义的联系。
    2010诺贝尔物理奖是给于二维材料石墨烯的开创性实验。碳元素的已知同分异构体有：三维的金刚石、“二维”的石墨、一维的碳纳米管、零维的富勒球。其中的单层石墨碳原子层(Graphene)是准二维结构的碳材料。石墨可以看成是多层石墨烯片堆垛而成，而碳纳米管可以看作是卷成圆筒状的石墨烯。科学家在20世纪40年代就对类似石墨烯的结构进行过理论研究，但在此后很长时间里，制取单层石墨烯的努力一直没有成功，有人认为这样的二维材料是不可能在常温下稳定存在的。然而在2004年，两位物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在一张涂满铅笔笔迹的纸上，用透明胶带粘来粘去。靠这种“粘取”，他们剥离出了石墨烯，2010诺贝尔物理奖就是给于这两位大科学家，他们的发现将会带来科技界的巨大革命。
    然而与此同时古冶金学也在瞩目于大马士革钢的奥秘。大马士革钢刀可以砍断飘在空中的羽毛或头髪，可以劈开坚固的盔甲，而且它经过多次拼杀后仍不卷刃，曾经是中世纪东西方贵族的奢侈品。遗憾的是随着其原产地乌兹钢铁矿在17世纪末开采殆尽，大马士革钢的冶炼技术（冷锻造）也成历史之谜。19 和20世纪英美俄的科学家们试图用现代科学技术复制大马士革钢。 最近有德国科学家声称找到了大马士革钢的工艺秘密，现代制造业或许能因此而再现这种有名的材质。 大马士革钢的冶炼方法在18世纪时失传。德勒斯登科技大学的鲍夫勒（Peter Paufler）与同僚使用高分辨的电子显微技术分析了一把17世纪制作的大马士革军刀。 他们发现大马士革钢的微观结构，显示在铸制过程中可能加入了其它成份（笔者注：错，不是加入，而是形成了碳纳米管），这可以说是最早的碳纳米管(Carbon nanotubes)技术。这些成份反过来又有助于铁的碳化物纳米线(carbide nanowires) 的形成，也就是大马士革刀具特殊硬度与美观外形的原因。这项研究已经刊登在本周《自然杂志》（Nature）上。

赵哥

有些维氏线的味道