全世界最硬的玻璃,被中國科學家造出來了

2021-09-06 01:36:01 jinqian 1

說起富達娛樂最硬的物質,大家腦海里會浮現出什么呢?大概率會是象征著愛情與忠貞,還非常昂貴的鉆石吧。規律性排列的晶體結構賦予了鉆石堅硬的品質,但它在硬物撞擊下也容易發生碎裂。而看似沒有規律的玻璃態則在小范圍內具有獨特的秩序性。利用可調變的秩序性,中國科學家創造出了最硬的玻璃,它甚至可以劃傷鉆石,還不易碎裂。

撰文 | 王怡博

審校 | 吳非

在150千米深的地球內部,堅硬的巖石早已在高溫高壓下部分熔化。這里的溫度超過1000℃,壓力更是相當于地表的5萬倍。在猶如煉爐的環境中,自然界中最美妙的轉變正在進行。經過數億年的時間,平平無奇的六邊形石墨晶體逐漸轉變成了晶瑩剔透的天然金剛石(鉆石)——這不僅是無數人幸?;橐龅囊娮C,也是自然界最堅硬的物質。

金剛石極其堅硬的原因在于其分子結構。在金剛石中,每個碳原子的雜化方式都是sp3雜化。也就是說,分布在這4個雜化軌道上的價電子,會分別與另外4個碳原子的價電子結合形成共價鍵,構成正四面體。正是這樣牢固而緊密的立體結構,賦予了金剛石極高的硬度。同時,金剛石中所有的價電子都參與了共價鍵的形成,沒有自由電子,這種特殊的晶體結構使得金剛石不具導電性。


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