数量之最超级元素支棱起现代文明

有这样一种元素,让现代人谁也离不开它,无处不在却又让你难以察觉。甚至现代人类文明就是建立在对这种元素的开发之上。就在此时此刻看着视频的同时,你就已经在利用它了。朋友们,你们能想到这是什么元素吗?

接下来咱们一起认识这广泛而隐秘的物质——硅!

人类首次在自然界中发现硅的存在是年。但直到年,硅才首次作为一种化学元素登台亮相。而纯粹的硅又在三十年后的年才被提炼出,那是人类第一次制备出晶态的硅。有的朋友可能会疑惑了,硅元素不是除了氧之外在地壳中含量最高的元素了吗?怎么不是人类最早发现的元素呢?背后原因其实就在于硅的特性。硅就像古灵精怪的小精灵,他们大量地潜藏在含氧化合物中,让人着迷又让人难以提取。从身边随处可见的尘土、岩石、砂砾,到宝贵的石英、水晶、翡翠,虽然都蕴含着硅元素的身影,但它们都是以硅酸盐的形式出现在世人眼前,要将硅元素单独拎出来却是十分困难。

纯粹的硅也因此成为了科学家们着重研究的对象。硅拥有两种同素异形体,分别是无定形硅和晶体硅。前者呈黑色状,后者呈灰黑色。晶体硅属于原子晶体,具有一定硬度且具备金属光泽。硅可以溶于碱金属氢氧化物的溶液中,由此产生硅酸盐与氢气,具有明显的非金属特性。同时硅晶体导电率没有金属那么高,并且随着温度升高而增加,具有半导体性质。当温度超过℃后,导电率随温度升高而减小。

在现代人类文明中,尤其是对于即将迈向元宇宙的我们来说。硅是构筑人类文明必不可少的元素了。作为一种安全度高的材料,硅并不与人体免疫系统发生反应,也不滋生细菌。所以在日常生活中可以见到越来越多的硅胶类制品,它们亲近皮肤,质地柔软,深受人们喜爱。而如今几乎人手一台的手机,让单晶硅有了更广阔的发挥空间。需要知道我们手机、电脑主机中的芯片和CPU都是以单晶硅为主要原料制成的。就连美国著名的创新型人才聚集地和大量尖端科技企业的发祥地“硅谷”都以此元素命名,可想而知,没有硅就没有现代社会。同样遍及日常的还有通信领域。光导纤维通信,俗称光纤,作为当今最流行的现代通信手段,便是用纯二氧化硅拉制出的。这种拉制出的玻璃纤维透明度极高,足以让激光发生无数次全反射而不影响向前传输的功效。而今中国移动也利用先进的通信技术,启动了中国移动骑士守护计划,为每一位骑士前行助力。可以说,光纤通信让我们的生活发生了天翻地覆的变革。

在其他领域内,硅也有着不俗的表现。以硅为主要元素制成的陶瓷、金属进行混合烧结,可以制作出金属陶瓷的复合材料。这种复合材料继承了金属与陶瓷的综合优势,具有耐高温、韧性强的特点,常常运用在军事武器以及宇宙航空方面。同时具有优异性能的硅有机化合物常用于防水涂料和建筑物的表面处理上,具有防渗水、防风化、防青苔滋长的功效。对于保护文物、雕塑而言也具有奇效。同样的,有机硅具备独特的结构,兼具了无机材料和有机材料的性能,被广泛运用在各行各业,成为了化工材料界中备受欢迎的产品系列。随着有机硅的研发越来越多,应用范围越来越广,也成为了越来越不可替代的材料。

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