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『纳米』头发丝的十万分之一，0.4纳米厚度的细丝，快速划过人体会怎样？


『纳米』头发丝的十万分之一，0.4纳米厚度的细丝，快速划过人体会怎样？
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『纳米』头发丝的十万分之一，0.4纳米厚度的细丝，快速划过人体会怎样？
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『纳米』头发丝的十万分之一，0.4纳米厚度的细丝，快速划过人体会怎样？
随着材料科学的发展 ， 人类已经能够生产出单层原子厚度的材料-石墨烯 ， 其厚度小于0.4纳米 ， 仅为人发直径的十万分之一 。 这种二维材料完全由碳原子组成 ， 碳原子以六边形蜂窝结构排列 。
出乎意料的是 ， 最初被认为不能稳定存在的二维结构具有超高的强度 。 如果要破坏石墨烯中的化学键 ， 则需要比金刚石中的碳键结构更强的力 。 作为已知最坚固的材料之一 ， 石墨烯的强度是钢的200倍 。
如果将石墨烯制成1纳米厚的细丝 ， 然后用于快速切割人体 ， 会发生什么？
关于这个问题 ， 很多人可能首先想到“三体”中的“飞刀” 。 这是由纳米技术制成的超强材料 。 它的直径大约是发束直径的十分之一 ， 几乎是微米的量级 。 它可以切割钢板制成的巨轮 。
如果用更细的纳米纤维代替 ， 它会割开巨轮或人体吗？
人体由各种分子组成 ， 它们通过范德华力互相作用 。 这种分子间力远大于重力 ， 并且人体可以保持完整而不会被重力拉开 。 因此 ， 人类可以举起比自己重的物体 。
如果用一纳米的细线切割人体 ， 则不会破坏相距超过1纳米的分子间力 ， 范德华力仍然可以保持分子 ， 人体不会被纳米线分成两部分 ， 而是保持完整 ， 纳米线将直接穿过人体 。
尽管纳米线不会割伤人体 ， 但可能会造成内部伤害 。 人体包含许多大分子结构 。 例如 ， DNA的直径为2.5纳米 ， 展开后的长度可以超过1米；蛋白质的规模可以达到数百纳米 。
1纳米的厚度等于三个或四个原子的直径 。 当这种纳米线迅速切入人体时 ， 它可能会推动诸如DNA和蛋白质之类的大分子中的某些原子 ， 导致共价键断裂 ， 从而使大分子失去活性 。 在这种情况下 ， 人体可能会受伤 。
但是 ， 纳米丝非常薄 ， 并且其损伤范围非常有限 。 当DNA和蛋白质受到轻微破坏时 ， 人体完全有能力恢复并产生新的细胞来替代已被破坏的细胞 。 因此 ， 纳米丝快速切割人体并不是致命的 。
宇宙弦
但是 ， 如果将其替换为理论上的一维“细线”（宇宙弦） ， 则结果可能会完全不同 。
在炎热而密集的早期宇宙中 ， 可能有非常奇怪的宇宙弦 。 它们非常小 ， 远小于质子尺寸（质子半径估计为8×10 ^ -16米） 。 然而 ， 宇宙弦非常密集 。 据估计 ， 1.6公里长的宇宙弦与地球一样重 。宇宙弦是具有巨大能量和质量的一维时空裂缝 。 它们是宇宙中最锋利的刀 ， 可以切断任何东西 。 如果用宇宙线割伤一个人 ， 则不仅将身体分为两部分 ， 而且会将身体二维化 。
【『纳米』头发丝的十万分之一，0.4纳米厚度的细丝，快速划过人体会怎样？】但是 ， 天文学家尚未在宇宙中发现宇宙弦 。 如果宇宙在138亿年前创造出宇宙弦 ， 那么它们将仍然存在于当前宇宙中 ， 并且随着空间的扩大而扩大 。 将来 ， 我们可以通过功能更强大的重力波探测器来搜索宇宙弦产生的重力波 。


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