如果有人告訴你,有一種像頭發(fā)絲那樣細的金屬絲,能夠吊起一輛小型的汽車,你相信嗎?
確實,我們目前用的銅絲、鐵絲和鋼絲,是不能勝任的。例如,在常溫下橫截面積是1mm2的銅絲,最多只能承擔50kg,同樣粗細的高強度鋼絲,最多只能承擔160kg,多了也要被拉斷。
難道這是無法逾越的極限嗎?不,決非如此。
根據(jù)X射線衍射等實驗分析結(jié)果,我們知道金屬材料都是以結(jié)晶狀態(tài)存在的,而每個晶體的內(nèi)部是由整齊排列的原子所組成,它們手拉手地緊緊牽在一起,金屬強度的來源,就是金屬原子之間的這種結(jié)合力,如果這些金屬原子之間的結(jié)合力得到充分的發(fā)揮,金屬的承擔能力就可以比目前提高100——1000倍。
也許你會問,目前的金屬絲為什么沒有那么大的承擔力呢?這是因為現(xiàn)在煉制的金屬,晶體結(jié)構(gòu)里面的原子相互之間的位置存在著錯動,這種現(xiàn)象稱為位錯,金屬有了位錯以后,它的抗拉能力就降低了。
如果能夠生產(chǎn)出沒有位錯的金屬絲,那該有多好啊!1952年,這個想法開始在實驗室中實現(xiàn)了,人們制造出一種只有頭發(fā)絲的1/70粗的細絲,人們把它叫做“金屬須”。用銅絲制成的斷面1mm2的“金屬須”,能吊起2800kg的質(zhì)量,足足比普通銅絲的承擔力提高200倍!當然,金屬絲強度高的原因,除去它們的內(nèi)部位錯很少以外,還由于它們的尺度很小和表面完整度很高的緣故。
現(xiàn)在,在實驗室里已能制出幾十種金屬須,人們正在所獲得成績的基礎(chǔ)上繼續(xù)努力,要在將來真的能把金屬的承擔能力提高1000倍,那么用它制成頭發(fā)那樣細的銅絲,就能吊起一輛400kg的微型汽車。那時,無論是機器,還是鋼的構(gòu)筑物都將做得非常精巧、玲瓏了。