科学家造出六边形钻石,比普通钻石更坚硬

2021/4/7 9:45:27 来源:新浪科技 作者:叶倾城 责编:问舟

北京时间 4 月 7 日消息,钻石可能是已知最坚硬的天然物质,但研究人员发现还有比钻石更坚硬的物质。目前,这项最新研究报告发表在近期出版的《物理评论B刊》杂志上。

科学家在实验室里制造一种六边形钻石,以时速 24100 公里发射 1 枚 1 角大小的石墨圆片朝向这个人造钻石,在其分解之前使用声波和激光束进行测量,结果显示它比天然钻石更加坚硬。

六边形钻石,也被称为菱形钻石,是一种特殊类型的钻石,其碳原子排列成六边形,当石墨暴露在极端热和应力作用下时形成,例如:流星碰撞地点,这种稀有材料长期以来被认为比普通立方体钻石的硬度更高。

然而,由于在陨坑中发现的六边形钻石含有太多杂质,科学家从未准确地测量它们的性质,目前,研究人员不仅在实验室锻造出高纯度六边形钻石,还用声波和激光结合的方法测量它们的硬度,即在被挤压或拉伸时抵抗形状变化的能力。

该研究报告合著作者、美国华盛顿州立大学冲击物理研究所所长约根德拉 · 古普塔说:“钻石是一种非常独特的材料,它不仅是最坚硬的,还拥有漂亮的光学性能和非常高的导热性,现在我们已经在冲击压缩实验中制造出六边形钻石,它比普通钻石更加坚硬结实。”

立方体钻石通常在地球表面之下 150 千米深度形成,其承受的极端压力是深海压力的数倍,温度达到 1500 摄氏度以上,但为了形成六边形钻石,研究人员模拟了流星撞击时的高能冲击,使用火药和压缩空气以难以置信的速度发射石墨圆片,当石墨圆片撞击墙壁的时候,冲击产生的冲击波迅速将石墨圆片变成了六边形钻石。

为了在该矿物质被粉碎前的几分之一秒内测量钻石的强度和硬度,研究人员发射了一种声波,并用激光测量声波穿过六边形钻石的速度,声波使钻石密度在移动过程中发生波动,从而影响激光束的路径长度,材料硬度越大,声波穿过它的速度就越快。

事实上,研究人员很难判断六边形钻石是否比普通钻石更硬,硬度是用于衡量划伤材料表面的难易程度,而六边形钻石存在的时间并不长,科学家无法划伤它们。目前,科学家还没有找到一种方法在实验室中制造出保存时间更长的六边形钻石,但如果找到这样的方法,研究人员预计它将有一系列用途,从制造更高效的钻头,或更精美的订婚钻戒。

古普塔说:“如果有一天我们能制造并抛光这些人造六边形钻石,我认为它会比天然立方体钻石更受人们欢迎,如果有人问你从两个钻石中挑选一个:一个比另一个更稀有,你会选哪一个钻石呢?”

相关文章

关键词:材料

软媒旗下网站: IT之家 辣品 - 超值导购,优惠券 最会买 - 返利返现优惠券 6655网址之家 Win10之家 Win8之家 Win7之家 Vista之家

软媒旗下软件: 魔方 旗鱼浏览器(极速内核) 云日历 酷点桌面 闪游浏览器(IE内核) Win7优化大师 Win8优化大师 Win10优化大师 软媒手机APP应用