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中国科学家开发出能划伤钻石的玻璃材料

admin2021-08-12 05:45 183人已围观

简介中国科学家开发出能划伤钻石的玻璃材料

　　据外媒报道，中国的材料科学家们在对各种形式的碳进行了实验并创造出了一种坚硬到可以划伤钻石表面的玻璃。据《南华早报》报道，这种透明材料还具有不可思议的强度，它可以作为半导体，这为光伏领域带来了一些令人兴奋的可能性。

　　这种被称为AM-III的新材料跟钻石有一些相似之处，无论是天然的还是人造的，因为它主要由碳原子构成。但钻石的原子和分子排列是完美的晶格结构，而AM-III的原子和分子排列不整齐，它的结构更加混乱，这种材料被称为非晶态。

　　像塑料、凝胶和玻璃都是非固态材料，但它们通常不会让大家联想到超高的硬度或强度。来自中国燕山大学的科学家们通过艰苦的试验和错误尝试了原子和分子的不同排列方式，另外他们还转向足球形状的碳分子富勒烯并试图将这些特性应用到玻璃材料中。

　　我们已经看到材料科学家研究富勒烯来开发可燃性纳米粒子、先进的太阳能电池并进一步提高我们对空间的认识，而这项新研究的研究人员们发现，它们还可以用作形成耐受性非晶态材料的起点。富勒烯受到越来越大的热量和压力，导致它们被压碎并混合在一起，为此，研究小组小心翼翼地将热量和温度调高到未知的范围，一直到AM-III形成。

　　经维氏硬度测试，这种新材料的硬度有113 GPa。低碳钢的维氏硬度约为9 GPa，而天然钻石的维氏硬度约为70至100 GPa。该团队的综合力学测试证明，AM-III是迄今为止已知的最坚硬和最强的非晶态材料，它能够划破钻石的表面。

　　此外，这种材料还被发现是半导体的，其带隙范围为1.5到2.2 eV，类似于常用的非晶硅。这种电子和机械特性的结合使AM-III成为科学家们开发将光转化为电能的光伏技术的一个有吸引力的命题。

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