巴西坎皮納斯州立大學(xué)的研究者近日通過靶向高速粉碎的方式制造出納米金剛石和其他納米碳材料；該技術(shù)有望解決高速撞擊帶來的物體結(jié)構(gòu)性損害。        實驗在不同速度條件下對納米碳管進(jìn)行彈道粉碎，從而得到納米金剛石；研究發(fā)現(xiàn)這種高能撞擊能夠引起納米碳管中原子鍵的破裂并發(fā)生重組，從而形成新的結(jié)構(gòu)。論文合著者Sehmus Ozden介紹到：了解納米碳管的原子鍵是如何發(fā)生重組可以幫助我們利用這種重組方式來研制出超輕材料
       該技術(shù)可以用在航天器和衛(wèi)星材料方面，有效抗擊高速拋射體的沖撞。研究成果發(fā)表在美國化學(xué)協(xié)會期刊上。
       隕石和軌道碎片這些高速運動的拋射體對于航天器和衛(wèi)星來說都具有毀滅性的損害。而采用輕量級柔性材料則可以大大減緩發(fā)生沖撞時所帶來的損害。納米碳管則是研制這種新材料的最佳選擇。
       工作人員將多層納米碳管裝入球形子彈，然后用二級輕氣炮對著鋁材目標(biāo)射擊；對三種不同速度條件下的射擊沖擊進(jìn)行分析。
       在3.9千米/秒的低速沖撞試驗中，納米碳管的結(jié)構(gòu)保持不變；提速至5.2千米/秒時，仍有一部分納米碳管結(jié)構(gòu)保持不變；提速至6.9千米/秒時，納米碳管結(jié)構(gòu)基本被粉碎，原來結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生變化；而此時多數(shù)納米碳管被分裂成條帶狀。
       合作者Chandra Sekhar Tiwary發(fā)現(xiàn)，少數(shù)幸存下來的納米碳管和納米帶則結(jié)合在了一起，如下面的TEM圖所示。        Tiwary介紹到，之前的研究就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)納米碳管在極高速條件下可以形成石墨烯帶；我們一直希望能夠得到碳納米結(jié)合結(jié)構(gòu)，但與此同時能發(fā)現(xiàn)納米金剛石的形成的確令人吃驚。根據(jù)Ajayan的分析，納米管相互間的方向、納米管和鋁材靶向的關(guān)系以及納米管的層數(shù)和發(fā)射速度對于最終材料結(jié)構(gòu)的形成都有著重要影響。
       團(tuán)隊合作者Leonardo Machado評價到：這項研究開辟了高速撞擊技術(shù)制造納米材料的新途徑，對于將來航天器材料和衛(wèi)星材料的應(yīng)用或?qū)⑵鸬脚e足輕重的作用。（編譯：中國超硬材料網(wǎng)）