係否有物体比钻石还坚硬?美国研究员有望制造出超强材料

  现喺很多人结婚戒指都喜欢用钻戒,因为喺他们嘅心目中,钻石代表着永恒。确实如此,虽然钻石经过了人类嘅雕琢,但它仍然係世界上最坚硬嘅自然物质。但係一群来自美国嘅研究人员想要挑战钻石嘅地位,他们制造出了一种含有碳氮结晶嘅合成物。而且很多科学家认为,这种物体有可能被称为地球上最坚硬嘅物质。

  人类对于坚硬物体嘅研究可以追溯到上个世纪80年代末,美国嘅一位科学家提出了一个公式来计算物体嘅硬度。研究人员通过该公式嘅计算得出,他们制造出来嘅β-C3N4比很多物体都要硬。喺实验室中,非结晶嘅碳氮物质比较容易被制造出来,但係要制造出超硬晶体就没那么容易了。

  研究人员运用一种叫做“磁控溅射”嘅方法将气体分子轮流射向碳氮薄层和钛氮薄层。与薄层接触嘅气体分子能够将薄层表面嘅原子扫除,然后与薄层发生化学结合,然后将薄层那里再反射回来嘅物体沉淀喺表面上。该研究小组制作了一个一半係碳一半係钛嘅薄层,然后再用氮分子溅射它,最后产生了连续嘅碳氮层和钛氮层。

  这两种物质都係坚硬嘅材料,但通过计算之后研究人员发现它们还没有钻石硬。因此研究还喺继续。一旦人们发现了一种比钻石还要硬嘅新型材料嘅话,那么它将会有广阔嘅应用空间。虽然钻石係最硬嘅物质,但係它并唔能用来切割钢铁,因为它一受热就会燃烧,毕竟钻石嘅基本元素还係碳。

  所以喺一些机械结构上我们涂嘅唔係钻石层,而係β-C3N4层。它能够让机械器件受到高强度嘅保护,这样一来器件嘅寿命就得到了延长。对于新材料嘅研究人类一直都喺进行中,希望未来有更加多嘅新型材料出现。

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