hank 发表于 2011-10-13 00:38:42

诺贝尔物理奖与考古

本帖最后由 hank 于 2011-10-13 05:51 编辑

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 发表于 2011-10-15 11:22:14

有些维氏线的味道:victory:
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