經過30年對材料的夢想，科學家們成功合成了一種可與鑽石相媲美的超硬物質

在 1980 年代，人們首次從理論上認為可能存在多種類似於鑽石的堅韌碳氮化物，但科學家們花了幾十年時間試圖創造這種傳奇物質，但沒有成功。 現在，乙個重大突破終於到來了，來自德國、蘇格蘭和瑞典的一組科學家合成了一種類似金剛石、幾乎牢不可破的氮化碳材料，有望成為未來終極的類金剛石工程材料。

儘管科學家們早就認識到氮化碳的硬度和高耐熱性的潛力，但製造氮化碳是另一回事，過去沒有可靠的研究成功合成它們。

現在，由愛丁堡大學領導的乙個國際團隊通過合成氮化碳取得了突破，氮化碳是一種有機半導體，它比立方氮化硼（-BN）更硬，立方氮化硼是世界第二硬的材料，具有類似金剛石的結構，但比金剛石具有更好的耐溫性，與天然存在的金剛石類似，氮化碳新材料的可能性幾乎是無限的。

為了製造這種物質，研究人員首先將碳和氮前體壓縮到大約70萬倍於地球大氣壓的壓力，同時用雷射將前體加熱到約1,500公尺。

然後，利用歐洲三個獨立粒子加速器的強X射線束，對新合成的氮化碳原子的排列進行了研究，確定其具有突破性超硬材料所需的結構，並成功生產出材料科學界過去30年來夢寐以求的傳奇材料。 不僅如此，新材料在冷卻回正常大氣壓後仍保持其硬度。

據該團隊稱，這一突破將為各種用途開闢新的道路，包括用於車輛和太空飛行器更堅固外殼的保護塗層、重型鑽頭、強大耐用的切削工具、光電探測器等，而合成氮化碳可能具有高能量密度，小質量可以儲存大量能量， 總之，氮化碳也可以製成威力強大的炸藥。

目前，成本是大規模生產氮化碳的主要障礙，但科學家相信，合成氮化碳有朝一日將成為許多應用中可與金剛石相媲美的終極工程材料。

新**發表在《先進材料》雜誌上。

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