黑硬的物质有什么用,物质软硬程度的微观机制是怎样的

1、黑硬的物质有什么用，物质软硬程度的微观机制是怎样的？

谢邀答 @袁灿伦老师的好课题，要求从基本粒子层面解释，属于材料科学的高尖端研究。

我想，核外电子震荡速度，是主控要素，即电子越快，硬度越大。具体再分两种情况：

电子轨道半径——决定材料的硬度

这里的电子，主要指原子核最外层的活泼电子，包括金属态+1, +2, +3与非金属态+4, +5, +6, +7, +8的两类价电子。

这里的轨道半径，主要指价电子做最贴近原子核的主控性轨道半径，也叫平均轨道半径。

不难推想：核外电子震荡速度(v)越快或轨道半径(R)越小，硬度(H1)越大，即：H∝v·R...(1)。或者说，电子动能与材料硬度成正比，即：H1=k1·½mv²=k1·½m(2πRω)²...(2)，式中的k1可通过实验求得的硬度系数。

原子核的间距——决定材料硬度

以碳原子为例（见下图），它的晶体有几个同分异构体或同质异能体，即异构体(isomer)：

①钻石异构体（见下图），硬度只是自然界地球已知的第一，密度为5.95。高硬度是因为其立方结构，使得原子核的间距较大，价电子有较大的活动空间，电子的平均震荡速度较快。

②石墨异构体（见下图），硬度很小，密度2.62。低硬度可能是因为层状结构使得原子核间距错落不一，电子震荡速度大小不一，层间错位现象突出(faulting)。

③石墨烯异构体（见下图）如C60。硬度远超钻石，密度远低于碳纤维1.69。足球状的富勒烯结构，笼状的碳纳米管结构，其内部非常广阔的空间使得价电子有准自由的高速震荡。

从上述碳原子的异构体材料，原子核在空间的分布格局至关重要。

硬度与密度并不一定成正相关，而与成型的独立空间体积正相关，即与价电子震荡速度正相关，而电子作为物质波或移动波源，必然激发大量光子介质。

虽然足球烯密度很小，但空间能量很大，具有突出不可压缩性，表现出强大的硬度与极高的熔点(约5000°C)。

因此，可设立“能质比”指标，即单位质量蕴含的能量指标，符号为η，来评价材料硬度。

以碳60为例，1个晶胞有60个碳原子，球体半径为R(反映原子核间距)，体积为V=4.2R³。

n1个价电子总动能：Ek=n1·½mv2²...(3)，n2个原子核质量m*总和：M=n2·m*...(4)，则能质比：η=Ek/M=½(n1/n2)(m/m*)v2²...(5)。

当然，根据超对称法则，也可以将电子动能折换为光子辐射能：½mv²=hc/λ...(6)。

显然，材料硬度(H2)与能质比(η)成正比，即：H2=k2μ=k2(n1/n2)(m/m*)v²...(7)。系数k2需通过实验确定。

公式(7)中的电子速度v2取决于原子晶胞中原子核间距或晶胞体积V*或半径R*，即：v=k3·V*=k3·4.2R*³...(8)，系数k3也要通过实验确定。

说明：本文的另一个重点是实验设计方案，求出三个硬度系数。很复杂，在此不便展开。

以上回答，显然有点苟简，只想着基于经典动力学原理来处理微观问题，更加简单明了。不当之处，敬请批评指正。

好了，本答stop here。请关注物理新视野，共同切磋物理逻辑与中英双语的疑难问题。

2、黑豆有哪些功效？

黑豆在我们那里种的不多，一般都是家家种一点够用就行。

黑豆有三种，白心的、绿心的、和黄心的黑豆。

黑豆是一种营养丰富的食物，内含丰富的蛋白质、多种矿物质和微量元素，其味甘、性平、无毒。

根据中医理论“黑豆乃肾之谷”，黑色属水，水走肾，所以肾虚的人食用黑豆可以祛风除热、调中下气、解毒利尿，可以有效地缓解尿频、腰酸、女性白带异常及下腹部阴冷等症状。

黑豆对健康虽有如此多的功效，但不适宜生吃，因为生黑豆有一股生豆味，又难以咬动，不易消化，吃多了还会引起腹泻胀气等。但加热之后,部分营养成分又会被高温分解掉。正是这种加热过程，破坏了黑豆的许多营养成分，其中有一种叫做不饱和脂肪酸的成分，可以起到抑制胆固醇的作用，在加热后也被破坏了。

那黑豆有哪些功效呢？

1、黑豆是一种有效的补肾品，可增强活力精力。

2、黑豆中粗纤维含量高达4%，超过黄豆很多，粗纤维素具有良好的通便作用。常食黑豆可提供食物中的粗纤维素，促进消化，防止便秘发生。

3、黑豆对年轻女性来说，还有美容养颜的功效。黑豆含有丰富的维生素，其中E族和B族维生素含量最高，维生素E的含量比肉类高5~7倍。众所周知，维生素E是一种相当重要的保持青春健美的物质，也是一种抗氧化剂，能清除体内自由基，减少皮肤皱纹，保持青春健美。

4、黑豆含有高蛋白但热量。黑豆的蛋白质含量最高达百分之三十六至四十，相当于肉类含量的二倍、鸡蛋的三倍、牛奶的十二倍。黑豆的十八种氨基酸含量丰富，特别是人体必须的八种氨基酸含量，较美国FDA规定的高级蛋白质标准还高。

5、黑豆含丰富的异黄酮别，还含有百分之十九油脂，其中不饱和脂肪酸百分之八十，吸收率高达九成五以上，除了能满足人体对脂肪的需求外，还有降低血液中胆固醇的作用。对老年人而言，能软化血管、滋润皮肤延缓衰老，特别是对高血压、心脏病、肝脏、动脉硬化等老年性疾病大有益处。

6、黑豆可防止大脑老化。黑豆中约含百分之二的蛋黄素，能健脑益智，防止大脑因老化而迟钝。日本科学家发现，黑豆中还有一种能提高强化脑细胞功能的物质。黑豆含有丰富的微量元素，每100克黑豆中，含钙370毫克，磷577毫克、铁12毫克，其他如锌、铜、镁、钼、硒、氟等含量都不低，这些元素能满足大脑的需求而延缓脑机体衰老。能降低血液粘滞度，保持身体功能完整。

7、黑豆皮为黑色，含有花青素，花青素是很好的抗氧化剂来源，能清除体内自由基，尤其是在胃的酸性环境下，抗氧化效果好，养颜美容，增加肠胃蠕动。

黑豆的吃法有：黑豆汁，红花黑豆鲶鱼汤，羊腰黑豆汤、黑豆雪梨汤、黑豆海带排骨汤等，这些都是需要加热的。

我建议吃醋泡黑豆，这是比较好的吃法，可最大限度的保存黑豆的营养成分。我每天上午一勺醋泡黑豆，下午一勺醋泡黑豆。

温馨提示

一般人群均可食用。

1、适宜脾虚水肿、脚气浮肿者食用；适宜体虚之人及小儿盗汗、自汗，尤其是热病后出虚汗者食用；适宜老人肾虚耳聋、小儿夜间遗尿者食用；适宜妊娠腰痛或腰膝酸软、白带频多、产后中风、四肢麻痹者食用；

2、小儿不宜多食。

3、黑大豆炒熟后，热性大，多食者易上火，故不宜多食。黑豆叶可治血淋，种皮养血疏风。

4、黑豆忌与蓖麻子、厚朴同食。

3、白棉和生化棉的区别？

生化棉和白棉的区别：

一：颜色、质地不同

生化棉是培养硝化细菌的，一般是黑色，绿色，质地硬，孔径大。而白棉则是白色，质地软，密度大，主要目的是过滤脏东西的，一般密度比较细。

二：使用环境不同

生化棉使用在鱼缸中，主要培养硝化细菌，用于分解水中有毒有害物质。而白棉可用于空气过滤和鱼缸过滤，通过拦截的方式过滤空气可水中杂质及颗粒物。

三：过滤原理不同

生化棉属于生化过滤，利用硝化细菌分解有毒有害物质，产生无毒无害物质。可提高水质，增加鱼儿成活率。而白棉属于物理过滤，依靠物理惯性、扩散等原理来拦截并吸附空气和水中颗粒物。

四：制作原理不同

生化棉利用聚氨酯发泡制作而成，具有重复清洗，永不变型特点，是经由专家分析最适合培养优良硝化菌之温床。而白棉是采用聚酯合成纤维为过滤材料，经过选材、筛选、分离、烘干、合成和定型制作而成。

4、关于烤箱烘烤食物？

烤箱烘烤食物，平时一般会用到几种烘焙工具——锡纸，油纸，油布，模具。今天我们主要来说一下锡纸和油纸的用法。

简单的分两大类：海鲜、蔬菜、肉类等用锡纸，饼干、蛋糕等用油纸。下面我们详细说说如何用。

锡纸：

锡纸的用处比较广泛，不管是各种肉类，还是海鲜，甚至蔬菜都可以用锡纸协助烤制。简单来说，只要是出水，流油的都可以用锡纸来烤，锡纸的延展性好，可以随意折叠造型，可以包住食物，可以铺在烤盘甚至烤碗上，还可以盖在食物上方。

包裹法：这种方法适合我们烤大块的食物，比如一只鸡，一大块牛肉，一条鱼等，用锡纸整个包住要烤的食物，放入烤箱进行烤制，既能保证食物原汁原味，还能避免受热不均匀。平铺法：这种方式适合我们烤片状或小块的食物，比如肉片，火腿，金针菇，土豆，辣椒等，这样平铺的考法一次可以烤很多，而且汤汁不会很多，烤出来的口味也很棒。盖住法：锡纸的这一用法主要是防止食物表面上色太深，尤其是山行吐司时，烤制时间较长，容易表面烤糊或者烤制太硬，可以在吐司表面盖一层锡纸，避免上色过深。油纸：

油纸主要用于糕点的烤制，比如饼干，蛋糕，月饼，面包等。

直接烤制：可以用模具将饼干造型后放在油纸上烤制，也可以将饼干液直接挤到烤盘。月饼也是借助模具造型后，直接放到油纸烤制。烤完卷起：蛋糕卷制作的关键一步就是“卷”，蛋糕胚烤制后需要卷起，这个只能用油纸，锡纸无法替代。摆盘吸油：油纸还有一个作用就是吸油了，不管是饼干还是面包，甚至炸制的食物都可以放在油纸上吸去多余的油脂。结语：

大部分时间，锡纸是可以替代油纸使用的，比如烤饼干，月饼什么的，但是唯独蛋糕卷是无法用锡纸替代的。相反油纸主要适合烤制点心，并不适合烤制海鲜和肉类。另外，还要强调一下锡纸的用法，拿到一张锡纸，可以看到两面是不一样的，一面有光泽，一面是哑光的，我们要用哑光那一面来接触食物，如果用光面接触食物，容易造成食物粘在锡纸上，光面也更容易吸收热量。你学会了吗？

5、工笔画有什么特点？

工笔画，亦称“细笔画”，属中国画技法类别的一种。工笔画与“写意画”对称。工笔画属于工整细致一类画法，如宋代的院体画，明代仇英的人物画等。工笔画要求“有巧密而精细者”（北宋韩拙《山水纯全集》），水墨、浅绛、青绿、金碧、界画等艺术形式均可表现工笔画。

工笔画在唐代已盛行起来。所以能取得卓越的艺术成就的原因，一方面绘画技法日臻成熟，另一方面也取决于绘画的材料改进。工笔画须画在经过胶矾加工过的绢或宣纸上。初唐时期因绢料的改善而对工笔画的发展起到了一定的推动作用，据米芾《画史》所载：“古画至唐初皆生绢，至吴生、周、韩斡，后来皆以热汤半熟，入粉捶如银板，故作人物，精彩入笔。”

工笔画一般先要画好稿本，一幅完整的稿本需要反复地修改才能定稿，然后复上有胶矾的宣纸或绢，先用狼毫小笔勾勒，然后随类敷色，层层渲染，从而取得形神兼备的艺术效果。中国的工笔画历史悠久，从战国到两宋，工笔画的创作从幼稚走向了成熟。工笔画使用“尽其精微”的手段，通过“取神得形，以线立形，以形达意”获取神态与形体的完美统一。在工笔画中，无论是人物画，还是花鸟画，都是力求于形似，“形”在工笔画中占有重要的地位。与水墨写意画不同，工笔画更多地关注“细节”，注重写实，唐代周昉的《簪花仕女图》、《挥扇仕女图》，张萱的《捣练图》、《虢国夫人游春图》描绘的都是现实生活，这些作品不仅具有很强的描写性，而且富有诗意。明末以后，随着西洋绘画技法传入中国，中西绘画开始相互借鉴，从而使工笔画的创作在造型更加准确的同时，保持了线条的自然流动和内容的诗情画意。

工笔画特点：

1首先,以线造型是中国画技法的特点,也是工笔画的基础和骨干。工笔画对线的要求是工整、细腻、严谨.一般用中锋笔较多。

2其次,以固有色为主,一般设色艳丽、沉着、明快、高雅,有统一的色调,具有浓郁的中国民族色彩审美意趣。

3什么是工笔国画?最后,在工笔画中装饰性尤其是不可缺少的因素,从构图线描设色到形象的细部处理都带有一定的平面感和装饰性。

工笔画技法：

1白描

以线为表现手段的画法，依靠线本身的刚柔，粗细、巧拙，方圆，疏密等变化来表现各种物象。同时线条本身也具有一定的抽象审美效果。白描就整个中国画来讲也是一门独立的艺术，作为工笔白描，一般线形变化不大，细而均匀，为敷色留有余地。

2皴擦

绘画里常遇到土、石、树桩等物类，用笔中常以皴增强质地和厚重感，亦是线的补充，较讲究用笔。一般要求自然而顺势，不故作姿态。擦，更加隐笔。一般只是丰富皴的技法，有时亦起修改皴的败笔的作用

3染法

有许多种，一般有平涂、分染、罩染等，平涂多在做色底及画面局部平涂颜色时用，不宜见笔痕，分染是分出物体结构的染法，有高染与低染两种，染在物中间凸起部位并造成一点立体意味的是高染，罩染是在已分染过色墨的部分罩上某种颜色，这样能产生厚重而沉着的色彩变化，烘托一般是在物之外烘染出一部分色墨，以便加强主物的塑造，实际上有染扩大的意味，月云雪边多用。

4点

在绘画中点的用途极广，视所打处可为花草野卉、可为苔点、也可不计何物仅为画面的装饰用。点是小点，是扩大了的点，斯法在画作中常用。用点时一般求用笔的一致统一。

5撞水撞粉

一些画法灵活多变，有色粉相撞法，亦有色粉水撞法，也有互用者。一般是以含水量大的笔画出对象的形结构再以色墨粉相撞生趣，因水化不溶而发生变化，活泼生动。

6褪色法

以层层积色方式，一层层上色时退出一部分，设色越多层次越多，画花鸟及草类杂物中常用。

7统染

笔上含色要饱，用笔要轻，防止把分染的效果破坏掉。

8碰染

有两种不同颜色，从叶子或是花瓣的两端同时染色，然后在叶或花瓣中间碰到一起，使其自然衔接，形成统一整体的方法。

9接染

用一种颜色趁湿接着染另一种颜色，使颜色相互渗接在一起的方法。这种方法合适在同一体面中包括几种不同颜色的情况，其特点是既省力，效果也活，有一种流动感。