这种新合成材料的耐用性几乎与钻石一样

除了奢华的内涵之外，钻石还因其更为有形、实用的特性而受到青睐——它是地球上最坚硬的物质。这种闪闪发光的矿物的耐久性约为 70 至 150 千兆帕斯卡 (GPa)，使其成为重型钻头、牙医工具和航天器防护罩的必备部件。

不幸的是，开采和制造钻石都存在着各自的隐患，因此材料专家长期以来一直在寻求合成一种名为氮化碳的竞争对手，但都以失败告终。然而，经过 30 多年的反复试验，由于爱丁堡大学、德国拜罗伊特大学和瑞典林雪平大学的研究人员的合作，这一失败的记录终于结束了。

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据《先进材料》杂志最新发表的研究报告详述，英国爱丁堡大学极端条件科学中心的专家领导的研究小组成功制造出氮化碳，这是 1989 年以来研究人员一直未能实现的壮举。 《新科学家》杂志解释说，这些宽 5 微米、深 3 微米的样品的抗压强度在 78 至 86 GPa 之间，比世界上第二硬的材料立方氮化硼更坚硬，后者的抗压强度通常在 50 至 55 GPa 之间。虽然氮化碳的创造物证实了材料研究人员早期理论的部分内容（即它们完全可以合成），但这些样品并不能取代钻石成为已知最坚硬的物质。因此，专家们现在相信钻石可能永远是最坚硬的材料。

为了实现这一切，研究人员首先将氮化碳的碳和氮前体压缩在两个钻石尖之间，使其承受大约相当于地球大气压 70 万倍的压力。同时，激光将前体加热到大约 2732 华氏度。基本上，他们模拟了地球数千英里范围内才有的条件。

随后，研究人员在欧洲三台不同的粒子加速器上使用强X射线束对合成的氮化碳进行了评估。爱丁堡大学 12 月 14 日的声明称，在评估过程中，研究团队确定了合成的三个样品含有“超硬度的必要组成部分”。不仅如此，新材料在冷却并恢复正常大气压后仍能保持硬度。

爱丁堡大学凝聚态物理与复杂系统研究所未来领袖研究员多米尼克·拉尼尔 (Dominique Laniel) 在学校的公告中表示：“我们难以置信，我们能够生产出研究人员在过去 30 年里一直梦想的材料。这些材料为弥合高压材料合成与工业应用之间的差距提供了强大的动力。”

经过进一步计算和实验，研究人员认为合成的氮化碳除了具有高能量密度外，还可能具有光致发光特性，这意味着非常小的量也能储存相对大量的能量。说得更直白一点：氮化碳可以制成一些威力巨大的炸药。

目前，成本是阻碍大规模氮化碳生产的主要因素。为了制造更大的样品，研究人员需要更大的钻石来施加必要的压力——至少可以说这是一种昂贵的实验室工具。话虽如此，钻石在压力下无法产生电信号，而且它们当然不以爆炸性而闻名。合成氮化碳有朝一日可能会成为许多应用中“与钻石相媲美的终极工程材料”，但前提是确保经济和工业可行性，而这将需要更多的工作。