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人们往往具有猎奇的心态，吉尼斯纪录大全里纪录了世间千奇百怪的世界之最，吸引着众多人前去挑战，去膜拜。材料界同样可以来个“吉尼斯”评选，下面就让我们看看材料领域的“七宗最”。 最轻材料 轻如鸿毛或许可以形容一种材料很轻，但鸿毛毕竟不能轻得飘起来，你能想象一种材料比空气还轻，而且还是固体吗？ 浙江大学全碳气凝胶 2013年浙江大学的研究人员就研制出了一种超轻材料——全碳气凝胶，该固态材料的密度仅为每立方厘米0.16毫克，为空气密度的六分之一，但这一超轻材料很快就变成了“前世界最轻材料”。 东华大学纤维气凝胶 日前东华大学纳米纤维研究团队利用普通的静电纺丝的方法研发出密度仅为每立方厘米0.12毫克的“纤维气凝胶”，成为新的世界最轻材科。 纤维气凝胶是在保持凝胶纤维的三维网络结构的同时，采用适当的干燥方法除去其中的溶剂而得。其孔隙率高达80%-99.8%，且多为纳米级，比表面积极大。当然一种材料如果纯粹是为了成为“最轻材料”而存在，那么就太没意思了。超轻材料除了很轻外，还具有高弹性，极强的吸油能力，在海上原油泄漏处理，催化剂载体、储能保温材料等领域都有很多的应用。 最重材料 锇 学习化学是从背元素周期表开始的，当然我们还要着重了解一些很有特点的元素，比如密度最大的单质是锇，其密度为22.6*103kg/m3，但是用锇来参评“最重”材料，恐怕能让外星人笑掉大牙（不知道外星人有没有牙齿），因为在宇宙空间里，“重材料”实在是太重了。 脉冲星 白矮星天体，其密度为3.0*10 10kg/m3，是锇密度的100万倍；而中子星天体，密度高达10 16kg/m3；一种脉冲星的密度更是达到了惊人的10 18kg/m3,相比之下，锇简直是轻如鸿毛了。最重的材料，不在地球啊！ 最薄材料 石墨烯 人们常会用到头发丝来形容一个东西很薄，但你能想象头发丝的二十万分之一的厚度有多薄吗？单层石墨烯仅仅由一层碳原子组成，在理论上来说，是世界上最薄的材料。材料的基本属性是要有用的，石墨烯虽然极薄，但却具有极好的韧性、导电性和导热性，在很多方面都展示了极好的应用前景。 尽管石墨烯在2004年才被证实可以单独存在，但六年后的2010年，两位科学家就因石墨烯而获得诺贝尔物理奖奖，可见石墨烯在科学界有多受宠！ 最硬材料 诺基亚 在测量材料的硬度时，我们常会用金刚石的硬度作为一个衡量标准，很多时候我们也会认为金刚石是最硬的物质，但事实上，金刚石只能算是自然界最硬的物质，材料中最硬的物质其实是石墨烯！ 石墨烯是一种二维碳原子晶体，比金刚石还坚硬，硬度更是比世界上最好的钢铁还要高上100倍。2013年诺基亚曾获得欧盟十几亿欧元的科研经费研究石墨烯。作为生产军工品质、专业砸核桃神机的 诺基亚，其研究石墨烯当然不是为了让手机变得更薄，而是为了能让手机砸更多核桃啊！ 最黑材料 Vantablack 世界最黑的材料有多黑？黑到它的“视界”缺少了一个维度！ 英国科学家成功研制出一种超级黑的材料（Vantablack，超级之黑），其可以吸收99.965%的光线，使得该材料看上去就像是一个“黑洞”。该材料实在是太黑了，以至于面对该材料时，我们无法描述其形体和轮廓，无论该材料有多少棱角，何种造型，在我们看来，它就像是一个用黑墨水均匀涂抹的平面，完全没有立体感，因为几乎没有光线从该材料上反射到我们的眼中。试想想如果在我们的前面涂上这种我们的眼睛无法理解的材料，我们有勇气向“不知深浅的深渊”迈步吗？ 该材料由比头发细一万倍的碳纳米管所制，由于碳纳米管直径太小，光线无法进入，因而只能穿过其间的缝隙。由此可见，该材料的黑与黑洞的黑还是有本质的区别的。 最透明材料 按理说，最黑之后应该介绍最白材料，但黑是因为材料的吸光率大，而白我们则要考虑另一个参数：透明性。 世界上透明性最好的材料是石墨烯，鉴于以上已经有很多关于石墨烯的介绍了，为了避免读者吐槽，这里就不多赘言了。 最吸水材料 高吸水树脂 提到吸水材料，可能大多数人首先会想到海绵，但实际上，海绵对水的胃口还太小。目前所开发出的高吸水性树脂可吸收自身重量几百倍到几千倍的水，可以称得上是吸水材料中的大胃王。 吸水材料光吸水是不够的，其还应能够将吸得的水锁起来。高吸水性树脂的分子结构中含有亲水性基团，其能够与水分子接触，形成各种水合状态，能够将水请进来；而分子中同样还具有疏水性基团，能够形成局部不溶的微粒状“伪冰”结构，使水分子局部冻结，失去流动性，从而使水分子能够留下来；另外高吸水性树脂本身具有的交联网状结构，使得该吸水材料具有一定的强度。 材料中的这几宗最并不是固定不变的，尤其是在材料科学飞速发展的今天，当然材料之最也并不限于这几类。在不同的领域，以不同的评价指标，我们会找到更多我们感兴趣的材料之最。 |
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