據(jù)外媒報(bào)道,中國(guó)的材料科學(xué)家們?cè)趯?duì)各種形式的碳進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)并創(chuàng)造出了一種堅(jiān)硬到可以劃傷鉆石表面的玻璃,。據(jù)《南華早報(bào)》報(bào)道,,這種透明材料還具有不可思議的強(qiáng)度,它可以作為半導(dǎo)體,,這為光伏領(lǐng)域帶來(lái)了一些令人興奮的可能性,。
這種被稱為AM-III的新材料跟鉆石有一些相似之處,無(wú)論是天然的還是人造的,,因?yàn)樗饕商荚訕?gòu)成,。
但鉆石的原子和分子排列是完美的晶格結(jié)構(gòu),,而AM-III的原子和分子排列不整齊,它的結(jié)構(gòu)更加混亂,,這種材料被稱為非晶態(tài),。
像塑料、凝膠和玻璃都是非固態(tài)材料,,但它們通常不會(huì)讓大家聯(lián)想到超高的硬度或強(qiáng)度,。來(lái)自中國(guó)燕山大學(xué)的科學(xué)家們通過(guò)艱苦的試驗(yàn)和錯(cuò)誤嘗試了原子和分子的不同排列方式,另外他們還轉(zhuǎn)向足球形狀的碳分子富勒烯并試圖將這些特性應(yīng)用到玻璃材料中,。
我們已經(jīng)看到材料科學(xué)家研究富勒烯來(lái)開(kāi)發(fā)可燃性納米粒子,、先進(jìn)的太陽(yáng)能電池并進(jìn)一步提高我們對(duì)空間的認(rèn)識(shí),而這項(xiàng)新研究的研究人員們發(fā)現(xiàn),,它們還可以用作形成耐受性非晶態(tài)材料的起點(diǎn),。富勒烯受到越來(lái)越大的熱量和壓力,導(dǎo)致它們被壓碎并混合在一起,,為此,,研究小組小心翼翼地將熱量和溫度調(diào)高到未知的范圍,一直到AM-III形成,。
經(jīng)維氏硬度測(cè)試,這種新材料的硬度有113 GPa,。低碳鋼的維氏硬度約為9 GPa,,而天然鉆石的維氏硬度約為70至100 GPa。
該團(tuán)隊(duì)的綜合力學(xué)測(cè)試證明,,AM-III是迄今為止已知的堅(jiān)硬和強(qiáng)的非晶態(tài)材料,,它能夠劃破鉆石的表面。
此外,,這種材料還被發(fā)現(xiàn)是半導(dǎo)體的,,其帶隙范圍為1.5到2.2 eV,類似于常用的非晶硅,。這種電子和機(jī)械特性的結(jié)合使AM-III成為科學(xué)家們開(kāi)發(fā)將光轉(zhuǎn)化為電能的光伏技術(shù)的一個(gè)有吸引力的命題,。