

田纳西大学联合先进材料研究所所长乔治·法尔(George Pharr)说,大家都知道地球上最硬的材料是钻石。但说到地球上最软的物质,“没有一个明确的定义,”他说。
冶金学家和矿物学家可能会将“软度”解释为材料在压力下变形并保持变形状态的趋势。但当你看弹性材料,如橡胶时,这种解释可能有点奇怪,因为橡胶可以变形然后恢复原状。
由于这种歧义,研究人员会根据他们正在研究的材料种类,采用一系列硬度(或软度)测试。对于矿物,他们可能会使用经典(且极其简单)的莫氏硬度计,该方法涉及将一种材料擦拭到另一种材料上,看看哪种会被划伤。根据莫氏硬度标度,滑石,也称为皂石,是最软的矿物;它由一叠弱连接的片组成,这些片在压力下容易滑动分离。
在金属方面,科学家们试图以绝对值来衡量硬度。他们会在预定的压力和设定的时间内,将球形或锥形钻头压入待测材料中。然后,研究人员会测量留下的压痕。法尔说,金属的硬度取决于其共价键的比例;共价键是原子共享一对电子的牢固、稳定的排列。
像金这样延展性好的金属,其共价键比钼和钨等更坚韧的材料要少。像铯和铷这样熔点低、反应性强的金属,则处于光谱中最软的一端。不过,法尔警告说,任何试图找出绝对最软的材料的尝试,“都将受到争议。”
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