蜜蜂为什么把屋子造成正六边形？
蜜蜂是这个世界上最神奇的昆虫之一，它们具有严密的团队组织结构，还有高超得不逊于人类的建筑技巧。虽然蚂蚁也有这样的能耐，可相比于蚁穴看起来毫无规律的建筑形式，蜂巢更像是排列整齐的公寓。如果说蚂蚁是不按套路出牌的艺术家，那么蜜蜂就更像是严谨的科学家。
它们把自己的蜂巢建成一个个正六边形的小格子，每一个都如出一辙。图片来源：123RF图片库
如果把蜂巢平移一定的距离，让这些格子出现在新位置，正好能够覆盖原来的格子。这种重复的规律结构，就跟“平移”操作出来的一样。
为什么小格子偏偏做成正六边形？
其实是因为正六边形排列的结构，是对空间利用率最高的一种方式。当每只蜜蜂需要的空间和材料是一致的时候（即所有格子的面积都确定），只有堆砌成整齐排列的正六边形，才能做到既没有空隙，又让总的面积足够大。简单来说，就是建成正六边形， 才能花最少的料，建最大的场子。
之所以会有这个现象，其实有着很有意思的几何原理。
我们都知道，圆形是等周长的条件下，面积最大的一种形状。但圆形之间不能彼此贴合消除空隙，也就不能完全覆盖整个平面。能够紧密贴合覆盖整个平面的正多边形，只有三角形、正方形与正六边形，而最接近圆形的正六边形就成了最有效率的搭建模型。
不仅仅是蜜蜂，很多原子也会用这样的形式堆积
原子是构成世界万物的“建筑材料”，十分微小，一般的显微镜也无法看到它们。从外形上看，原子就像一个个小圆球，假如它们毫无限制地堆到一起，就会采取下图中的搭建方式，形成最致密的结构。在同一个平面上，每一个小球的周围都有六个小球，连接它们的球心，正好构成一个个正六边形。
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说起原子排布，就不得不来说说石墨。
石墨是一种常见的物质，铅笔芯能够书写主要依靠的就是石墨。它们的微观结构跟蜂巢如出一辙。碳原子就是构成“蜂巢”的材料，而石墨就是由这一层层的“蜂巢”堆叠而成。
在每一层石墨晶体中，每个碳原子都会和另外三个碳原子紧密结合，这样的结构保证了原子之间可以近乎于无限重复地连接，形成一张巨大的六边形网。
这样的结构足够稳定。如果一个碳原子只和另外两个碳原子结合，一来很难形成无限结构，二来如果哪个链接断开，整个结构就报废了。图片来源：123rf.com.cn正版图片库
而且，由于石墨中碳原子之间的结合力非常大，甚至比金刚石里碳原子之间的作用力还要强，且每个原子都受力均匀，所以石墨的单层结构特别稳定，很难有外力将它们破坏。
但有意思的是，虽然单层石墨原子结构稳定，但层与层之间的结合力却很小，就像堆起来的纸张，彼此之间很容易发生“平移”。
层与层之间结合力小，容易发生“平移”。图片来源：123RF图片库
也正是有了这样的特点，石墨才可以充当铅笔芯，由碳原子构成的微型“蜂巢”在摩擦之下，一片片地从笔芯上脱落，附着到了纸上。
这本是习以为常的一种现象，然而就在2004年，英国曼彻斯特大学的科学家安德烈·盖姆却对此动起了脑筋：既然石墨可以一层层地脱落，那么有没有可能获得单层的“石墨”呢？
于是，盖姆就用一种特制的胶带，一次次地剥离出石墨。功夫不负有心人，他最终得到了单层的石墨，并将其命名为“石墨烯”。
石墨烯原子三维排布。图片来源：123rf.com.cn正版图片库
不要小看它，正因为单层石墨原子结构稳定，石墨烯是目前史上最薄但强度最大的纳米材料。因为具有优异的光学、电学、力学特性，被认为是一种很有前景的革命性材料。它的发现开创了近年来前沿科学的一项热门研究领域，而盖姆本人也因此获得了2010年的诺贝尔物理学奖。
知识点 数学七年级下、化学九年级上
平移图形
原子的结构与石墨
编辑：邮菜菜
少年编委：子沐、小zer