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標題: 科學家成功合成出媲美鑽石的超堅硬物質 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2023-12-20 05:07 AM 標題: 科學家成功合成出媲美鑽石的超堅硬物質

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　　1980 年代理論首次預測可能存在多種類似鑽石的堅韌碳氮化物﹐但科學家花了幾十年時間嘗試創造傳說物質都未能成功。現在重大突破終於出現了﹐來自德國﹑蘇格蘭﹑瑞典的科學團隊合成出一種媲美鑽石﹑幾乎不可能破碎的氮化碳材料﹐未來有望成為與鑽石媲美的終極工程材料。
　　雖然科學家很早就代就認知到氮化碳堅硬﹑高耐熱性的潛力﹐但製造出它們是另一回事﹐過去一直沒有成功合成的可靠研究。現在愛丁堡大學領導的國際團隊取得突破﹐透過與自然形成鑽石的類似方式﹐研究人員合成出比立方氮化硼(β-BN)更硬的有機半導體氮化碳(carbon nitride)﹐前者是世上第二硬材料﹐結構類似鑽石但耐高溫性優於金剛石﹐而新型氮化碳材料應用可能性近乎無限。
　　為了製造這種物質﹐研究人員先壓縮碳和氮前驅物﹐使其承受約地球大氣壓70萬倍的壓力﹐同時以雷射將前驅物加熱至約1,500℃。接著利用歐洲3個獨立粒子加速器的強X射線束﹐檢查新合成的氮化碳原子排列﹐確定它具有突破性超硬材料所需結構﹐成功生產出材料學界過去30年夢寐以求的傳說材料。不僅如此新材料冷卻恢復到正常大氣壓力後仍維持硬度。
　　研究團隊表示﹐這項突破將為多種用途開展新道路﹐包括讓車輛﹑太空船更堅固的外殼保護塗層﹑重型鑽頭﹑強大耐用的切割工具﹑光電探測器等﹐而合成氮化碳可能具高能量密度﹐少許質量就能儲存大量能量﹐直白來說氮化碳也可製造成強大炸藥。
　　目前﹐成本是阻礙氮化碳大規模生產的主要因素﹐但科學家相信合成氮化碳有天會在許多應用成為與鑽石媲美的終極工程材料。

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