世界上最坚固的物质是什么？

林晓东

什么东西最坚固？许多人会回答“钻石”。但实际上，有好几种材料的坚固程度超过钻石，一起来看看世界上最坚固的物质都有哪些吧。

最硬的天然物质：钻石

钻石即金刚石，是地球上最硬的天然物质，但如果用铁锤猛砸钻石，铁锤上会出现一个坑，而钻石也会被砸碎；用铁锤砸轮胎，轮胎会变形然后复原，而不会碎裂。

钻石很硬，也很难变形，也就是韧性较差，在遭受强力冲击时，较硬的物质将“宁折不弯”，被彻底破坏，较软的物质却能通过变形来分散冲击。从这一层面来说，钻石算不上最坚固。

陨石造出的升级版钻石：朗斯黛尔石

1967年，科学家在美国亚利桑那州的陨石坑附近发现了一些特殊的陨石，它们含有的一种矿物极为坚硬，被命名为“朗斯黛尔石”。

当一颗含有石墨的流星穿过大气层，与地球相撞，撞击产生的巨大热量和压力就有可能将石墨压缩成朗斯黛尔石。普通钻石具有立方体的晶体结构，而朗斯黛尔石具有六方晶格，因此也被称作六方金刚石。理论上，纯净的朗斯黛尔石硬度比钻石高58%。

比钢铁硬的玻璃：钯微合金玻璃

大多数玻璃很硬，也很脆，但在2011年，研究人员创造了一种新的微合金玻璃，其中含有银、硅、钯、锗和磷五种元素。钯给玻璃带来了韧性，使玻璃在受到冲击时能够变形而不是破裂。这种玻璃比所有种类的钢都坚固，也是目前最坚硬的不含碳的材料。

钯微合金玻璃现在还很难制造，成本也很高，但随着工艺改进，未来我们或许能看到由它打造的玻璃飞机和桥梁。

最硬的“纸”：巴基纸

20世纪后期，科学家研发出了碳纳米管，它们比钻石更硬，但非常微小，直径只有一根头发的1/ 50000。

到了21世纪，人们将碳纳米管聚合起来制成薄片，也就是巴基纸，它只有钢重量的10%，强度却比钢高出100多倍。巴基纸还能防火、导热，并为电子设备抵挡外界的电磁干扰，可用于制造防弹衣和车辆装甲。

最强单层原子材料：石墨烯

石墨烯由排列成蜂窝状的单层碳原子组成，它是目前最坚固且最薄的人造材料，强度是钢的200倍。

如果将一层石墨烯做成吊床，吊床将支撑一只4千克重的猫，但吊床只有猫的一根胡须那么重；一块像保鲜膜那么厚的石墨烯则能承受大象的重量。石墨烯的导热、导电能力也非常优秀，从电子元件、网球拍到汽车与航天器，石墨烯的应用范围越来越广泛，我们或许很快就会用上含有石墨烯的产品。

怎样才算坚固？

一种物质是否堅固，与它的硬度、强度等属性都有关系。简单来说，让不同物质互相摩擦，谁能把对方刮花更严重，谁的硬度就更高；拉伸物体，在它被拉断之前能承受的力越大，强度就越高。最坚固的物质，应该同时具有很高的硬度和强度。

同素异形体

坚固的钻石、朗斯黛尔石、石墨烯和柔软的石墨（铅笔芯的原料）都是由碳元素组成的，这些物质被称为碳的同素异形体。就像同样是纸，你无法让一张平整的纸立在桌上，但要是把纸对折出数道折痕，它就能立起来，卷成圆筒，它还能托住一本书，碳原子排列的结构不同，使同素异形体拥有了不同的硬度和强度。