2011年9月1日,@qikipedia发布的推文全文如下:“要用一支铅笔平衡一头大象才能刺穿一张保鲜膜厚度的石墨烯。” 一些调查工作显示,该说法最初来自哥伦比亚大学的机械工程教授詹姆斯·霍恩,他于2008年表示:“我们的研究确立了石墨烯是有史以来测量过的最强材料,比结构钢强约200倍。需要一头大象,平衡在一支铅笔上,才能刺穿一张保鲜膜厚度的石墨烯。”
教授的论断引发了许多问题,第一个问题是“什么是石墨烯?” 微软Word不知道——它一直在石墨烯下方给出红色波浪线,这意味着“你肯定是想说字素吧。”(我当然不是,尽管我在这页纸上堆满了字素。)
幸运的是,维基百科关于石墨烯的条目包含了安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在一篇论文中的定义,他们因在奇迹物质方面的工作而获得了2010年诺贝尔物理学奖:“石墨烯是紧密堆积成二维(2D)蜂窝状晶格的碳原子平面单层,是所有其他维度石墨材料的基本组成部分。它可以卷成 0D 富勒烯,卷成 1D 纳米管或堆叠成 3D 石墨。” 想象一下鸡丝网,但每个连接点都是一个碳原子。这种思维转变的结果就是石墨烯。(好吧,虚拟石墨烯。)
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。 通过购买订阅,您将有助于确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
霍恩教授有更重要的事情要做——例如弄清楚如何将足够多的石墨烯片层叠在一起使其达到保鲜膜的厚度——而不是处理我的其余问题。所以我把它们留给您,亲爱的读者。让我们开始吧。
铅笔是垂直的还是水平的? 让我们假设是垂直的,这样大象的全部重量都集中在石墨烯上的一个点上。 除了在墙上书写外,水平铅笔在大多数情况下都是无用的,包括铅笔盒。
铅笔是什么材质制成的? 你不能指望一支普通的旧铅笔能承受住大象的重量。 显而易见的答案是石墨烯,卷成一个巨大的纳米管。(对于纳米管来说是巨大的,对于铅笔来说是常规尺寸。) 制造商可以在石墨烯卷内包含一个薄薄的石墨圆柱体,以便铅笔实际上可以用来书写,但这在我看来是迂腐的。(再说一次,如果它不能书写,它真的是铅笔吗? 也许不是。 有人告诉我我不会写作,而且我当然不是铅笔。)
无论如何,我们有石墨烯保鲜膜和石墨烯铅笔。 下一个问题是,你如何把大象放到铅笔上? 等一下,退后一步。 它是体重达 15,000 磅的非洲象,还是体重更易于管理的 10,000 磅的亚洲象?
这两种生物的性情也截然不同。 你也许可以用亚洲象来完成这个特技,但我会尽量避免尝试把非洲象放到铅笔上,尤其是一头公非洲象。 它可能无法折断石墨烯铅笔,但它几乎肯定会为了避免被平衡在上面而摧毁实验室。
仔细想想,我们对大象还有很多不了解的地方。 它是成年大象还是小象? 小亚洲象将是最容易放到铅笔上的选择。 当它接近石墨烯时,研究人员会播放亨利·曼西尼的《小象散步》吗? 如果没有,为什么不呢? 这样的机会并非每天都有。
小象的重量集中在铅笔尖端是否足以刺穿石墨烯? 如果需要一头成年非洲象的重量平衡在铅笔上,我怀疑重约 230 磅的小象是否有足够的重量。 因此,如果您将我们可爱的小象的全部重量放在超强纳米管铅笔上,我不得不认为,尽管保鲜膜可能会承受住,但大象不会。 铅笔会刺穿可怜的小象的皮,并被吞噬。 现在你有一头受伤的小亚洲象在你的石墨烯上到处流血,一头发疯的母象,以及善待动物组织 (PETA) 的抗议。
最终,我们将不得不使用一头完全长大的亚洲象,它本身必然被包裹在石墨烯保护层中,位于石墨烯片上方,平衡在石墨烯铅笔上。 并且与整个专栏不同,它不能不得要领。