金剛石有顆“玻璃心”

　　素有“硬度之王”之稱的金剛石也有“脆弱”的一面：作為一種晶態材料，規整排列的原子結構導致其性質具有很強的方向性。換言之：有些方向硬度特別大，而有些方向則相對較弱。北京高壓科學研究中心曾徵丹研究員的團隊最近合成出了一種原子無序排列的新型碳材料——玻璃態金剛石則很好地彌補了傳統金剛石的這一缺點。該材料硬度可以像金剛石那樣高，各個方向性質又能很均勻，或可成為“無懈可擊”的新材料。相關研究成果近期發表在《自然·通訊》雜志上。

　　曾徵丹3日在接受科技日報記者采訪時表示，碳原子的排列非常靈活，可以像搭積木，不同的排列組合，可形成性能和結構迥異的各種碳材料，金剛石和石墨就是典型的例子。碳原子的這種特性也給予了尋找新型碳材料極大的探索空間。

　　金剛石俗稱“鉆石”，是自然界天然最硬的材料，具備最高熱傳導率以及熔點和可見光折射率極高等特性。這些優異性質主要源于其內部每個碳原子都和相鄰4個碳原子形成的強度極高的化學鍵，而其“缺點”則多來自規則整齊（晶態）的原子排列導致的性質在方向上的不均勻。有沒有一種辦法可以彌補這一缺點？

　　近日，曾徵丹團隊在約50萬個大氣壓，1500攝氏度溫度下首次合成出塊狀的玻璃態金剛石。這種新材料內部化學鍵和傳統金剛石一樣，同時也擁有一顆“玻璃心”——內部原子排列被證明是高度無序的。因此，它既具備跟金剛石可以媲美的極高強度，又像玻璃一樣沿任意方向性質都很均勻，有望成為已知最強的玻璃材料。

　　“玻璃心”的金剛石的問世，也讓你在選擇“鉆石恒久遠，一顆永流傳”的鉆戒時多了一個選擇：“請問您要選擇晶態還是玻璃態的？”