|
參考消息網(wǎng)11月29日報道英國《每日郵報》網(wǎng)站11月25日報道,或許很快就該扔掉笨重的手機(jī)殼了,因?yàn)榭茖W(xué)家創(chuàng)造出了一種比天然鉆石還要硬的超硬玻璃。這種所謂的碳玻璃還擁有所有已知玻璃中最高的熱導(dǎo)率,是由中國吉林大學(xué)的研究人員牽頭研制的。該材料所達(dá)到的硬度約為102GPa,使之成為目前已知最硬的玻璃之一,僅次于不久前合成的硬度約為113GPa的AM-III碳。 研究報告作者之一、美國華盛頓卡內(nèi)基科學(xué)學(xué)會地球化學(xué)家費(fèi)英偉說:“研制出一種擁有如此卓越性能的玻璃,將為新的應(yīng)用打開大門?!?/p> 他還說:“我們能夠在相對較低的溫度下合成這種新的超硬金剛石玻璃,使得批量生產(chǎn)變得更加切實(shí)可行?!?/p> 碳能夠呈現(xiàn)出各種穩(wěn)定的形態(tài),它們因?yàn)榉肿咏Y(jié)構(gòu)不同而各不相同。有些結(jié)構(gòu)高度有序(比如石墨和金剛石),還有些則是無序結(jié)構(gòu),即“非晶態(tài)”(比如普通玻璃)。 每種形態(tài)的硬度取決于其內(nèi)部的化學(xué)鍵。 費(fèi)英偉博士解釋說:“合成出一種具有三維鍵合的非晶碳材料一直是長期目標(biāo)。”他說:“關(guān)鍵在于找到合適的起始物料,通過施加壓力進(jìn)行轉(zhuǎn)化?!?/p> 由于金剛石的熔點(diǎn)極高,達(dá)到4027攝氏度,因此不可能使用它作為起始物料來制造像金剛石一樣的玻璃。 事實(shí)上,研究團(tuán)隊轉(zhuǎn)而使用了富勒烯,這是一種由60個原子組成的碳形態(tài),碳原子排列成一個空心籠狀結(jié)構(gòu),就像一個足球,這也使得它被俗稱為巴基球。 早在1996年,巴基球的發(fā)現(xiàn)者就榮獲了諾貝爾化學(xué)獎。 為了將富勒烯轉(zhuǎn)化為一種類似金剛石的碳玻璃,研究人員使用了一種所謂的大腔體多面砧壓機(jī)對其進(jìn)行壓縮和加熱。 這個過程瓦解了球狀分子,導(dǎo)致了局部無序,同時保留了類似金剛石的中短程有序。雖然由此生成的玻璃尺寸很小,只有1毫米左右,但已足夠塑造成形。 研究團(tuán)隊說:“這一發(fā)現(xiàn)有助于我們了解先進(jìn)的非晶材料,并利用高壓和高溫技術(shù)合成塊狀非晶材料。” 他們還說,這一發(fā)現(xiàn)“也許會使非晶固態(tài)材料的新應(yīng)用成為可能”。 該研究的完整報告已發(fā)表在英國《自然》周刊上。 |
|
|