我是汗青君,一个工地搬砖的工科人,关注我,品读不一样的世界吧!人物、历史与国际资讯,点点看咯!
根据《国家科学评论》
使用钻石切割玻璃不是新闻, 但中国的一个研究小组最近开发出了世界上最坚硬的玻璃材料,可以轻松地在钻石表面留下深深的划痕。
AM - III(暂定名)是一种完全由碳制成的透明、略带黄色的材料,在维克斯硬度测试中达到113吉帕(GPA)。相比之下,天然钻石的分数通常在50到70之间,有些人造钻石的最高分是100 GPa 。

尽管大规模生产可能还需要几年时间,而且价格也不太可能便宜,但AM - III的防弹窗可能比目前使用的一些主流产品更坚固20到100倍。 研究人员说,玻璃材料看起来不像珠宝那么吸引人,但它在高科技行业有着广泛的应用。例如, AM - III是一个几乎和硅一样高效的半导体。
这种随意传输电流的能力使其成为光电设备(包括*器武**)的强大候选,这些设备需要在高压和高温等极端环境中运行。
" 这种超硬、超强、半导体无定形碳材料的出现,为最苛刻的实际应用提供了优秀的候选材料, "田永军教授和河北省秦皇岛燕山大学高压科学中心的同事在周四发表在《国家科学评论》(National Science Review)期刊上的一篇论文中说。

钻石是晶体。在晶体中,原子和分子以完美的顺序和方向排列。但如果有多个顺序和方向,内部结构就会变得一团糟,材料就会变成玻璃。一般来说,玻璃是很弱的。但 田永军教授 和他的同事说, AM - III严格来说并不是一块玻璃,而是一块内部有晶体的玻璃。
在显微镜下,材料最详细的结构像晶体一样排列有序。但放大一点会把照片变成一个完全混乱的样子,看起来就像在盘子里冷冻了无数的蠕虫。研究人员发现,这种有序和无序的结合可能会给材料带来一些不寻常的特征。
他们生产了许多不同顺序组合的新材料, AM - III具有最高比例的原子和分子,以达到最高的强度。然而,有序结构不能进一步增加,因为它将把材料变成钻石,杀死半导体和其他一些只能存在于混沌状态的材料中的特性。
2013年,田的团队创造了世界上最坚硬的材料,裸眼可以看到,氮化硼晶体的硬度是钻石的两倍(200 GPa),记录至今。
但在某些方面,制造超强玻璃要比制造水晶复杂得多。人造钻石是在高温和压力下由廉价石墨生产的。 AM - III的制造需要富勒烯,这是一种更复杂的材料,由分子组成,类似于由碳原子组成的空心结构的足球。
世界上出现了制造超硬材料的激烈竞争,但AM - III是国际合作的产物。来自瑞典、美国、德国和俄罗斯的科学家参与了在中国的实验。他们的论文称,这些海外合作者通过提出新的想法和分析数据,帮助了中国团队。
科学家创造了许多强材料。例如,石墨烯在理论上可以抵抗400 GPa以上的压力。但这种强度只有当材料只有一个原子厚的时候才能存在。多层石墨烯叠加在一起会使它变成柔软的普通石墨。

田永军
因此,许多超硬材料的应用仅限于在另一种材料的表面涂上一层薄涂层。
然而, AM - III可以以不同的形状和尺寸生产。与钻石不同的是,由于原子的奇异排列,钻石的表面有些弱, AM - III到处都很硬。研究人员称,这些特性将进一步增加其应用的潜力。