新華社北京1月3日電鑽石是天然礦物中硬度最高的物質,可用作研磨劑或鑽頭塗層。英國愛丁堡大學最近發布新聞公報說,該校研究人員參與的團隊合成了硬度可以與鑽石相媲美的氮化碳化合物,有潛力成為具有廣泛工業用途的多功能材料。
1980年代末,科學界就預測某種形式的碳氮化合物硬度甚至可能超過鑽石,但實驗室樣品製備效果都不理想。愛丁堡大學和德國拜羅伊特大學等機構研究人員組成的研究團隊宣布,他們合成了硬度可媲美鑽石的氮化碳材料,並測量了其物理性質。相關論文近期發表在國際學術期刊《先進資料》。
研究人員對不同的碳氮前驅物施以高達70吉帕斯卡至135吉帕斯卡的壓力強(1吉帕斯卡約相當於大氣壓力的1萬倍),同時這些前驅材料還被加熱到1500攝氏度以上。透過上述合成條件,研究人員發現了三種具備超高硬度所需必要組件的氮化碳化合物,並且它們回到常溫常壓條件時也能保持類金剛石性質。進一步的計算和實驗表明,這類化合物還具有額外的特性,包括光致發光和能量密度高等。
研究人員表示,這類氮化碳化合物具有巨大的應用潛力,有可能成為與鑽石相媲美的工業材料,未來可望用於汽車和太空船的保護塗層、高耐久性切割工具、太陽能板和光電探測器等。
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