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比鑽石堅硬 60％，科學家成功合成塊狀六方金剛石

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732

皇帝 | 2025-8-26 08:27:06

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鑽石被視為自然界最堅硬物質，但這個稱號可能即將被動搖。科學家已設計出理論上比鑽石還要堅硬的碳同素異形體，稱為塊狀六方金剛石，未來應用潛力巨大，比如超硬材料工具、超高頻電子元件、量子計算元件。

鑽石的晶體類型為金剛石結構，由碳原子與另外 4 個相鄰的碳原子形成共價鍵，每 4 個相鄰的碳原子均構成正四面體。約 60 年前，科學家預測存在一種更堅硬的金剛石類型，稱為六方金剛石（hexagonal diamond，HD），具有六方晶格，而不是傳統鑽石的立方晶格。

科學家曾發現形成自隕石撞擊期間的天然六方金剛石，極端高溫高壓條件能迅速將石墨轉變成這種罕見鑽石形態，但這些天然六方金剛石只是微小顆粒，且通常與一般鑽石、石墨混雜。

理論預測來看，六方金剛石比立方金剛石具有更多優越力學性能，但實驗室模擬隕石撞擊條件的合成方法雖然能生成奈米級六方金剛石結構，但這些樣本往往不純，想合成純淨六方金剛石相當困難。

經過 8 年嘗試，北京高壓科學研究中心團隊利用先進同步加速器和電子顯微鏡技術，最近確認合成出純凈、塊狀六方金剛石晶體，尺寸直徑 1 毫米，厚度 70 微米，純度接近 100％，具 100% sp³ 鍵合特性。

團隊接著使用各種光譜技術進一步探究六方金剛石結構，發現層與層之間的 4 個化學鍵中，有一種鍵長度實際上比其他 3 種鍵短，這有助解釋為什麼六方金剛石結構強度比立方鑽石高。

分析還顯示，六方金剛石內部所有化學鍵均為 sp³ σ 鍵，未發現任何 sp² π 鍵（石墨特徵），基於其結構，預計六方金剛石能比常規鑽石硬 60％。

如果實驗室未來能合成足夠厚度的六方金剛石，將可用於一系列工業用途，比如地熱能量鑽探工具等。

新論文發表在《自然》（Nature）期刊。

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王室 | 2025-8-27 11:51:33

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如果可以的話，我想用它精心打造一把寶劍留傳後世

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732

皇帝 | 2025-8-27 11:59:16

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att007 發表於 2025-8-27 11:51
如果可以的話，我想用它精心打造一把寶劍留傳後世

要打造傳世寶劍記得一定要把雜質打掉！

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王室 | 2025-8-27 15:38:19

4樓

732 發表於 2025-8-27 11:59
要打造傳世寶劍記得一定要把雜質打掉！

噗～～我雜質，我驕傲！

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732

皇帝 | 2025-8-27 15:47:09

5樓

att007 發表於 2025-8-27 15:38
噗～～我雜質，我驕傲！

現在雜質都變成了無敵星星，恐怕台灣政壇還要繼續亂下去。

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王室 | 2025-8-27 16:06:11

6樓

732 發表於 2025-8-27 15:47
現在雜質都變成了無敵星星，恐怕台灣政壇還要繼續亂下去。

有那些跳樑小丑，台灣政壇怎麼會不亂！

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732

皇帝 | 2025-8-27 16:11:03

7樓

att007 發表於 2025-8-27 16:06
有那些跳樑小丑，台灣政壇怎麼會不亂！

在川普關稅的脅迫之下台灣會很慘，但最慘的時間還沒有到，還是希望台灣不要再亂下去了。

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王室 | 2025-8-27 16:18:08

8樓

att007 發表於 2025-8-27 16:06
有那些跳樑小丑，台灣政壇怎麼會不亂！

↑上面的語意銜接有點怪
我說的跳樑小丑不是指無敵星星

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732

皇帝 | 2025-8-27 16:35:34

9樓

att007 發表於 2025-8-27 16:18
↑上面的語意銜接有點怪
我說的跳樑小丑不是指無敵星星

我當然知道蛇兄的意思，無論是跳梁小醜或者是無敵星星都還是要為國家服務，這就要考驗執政者的智慧了。

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