作者：天涯愛(ài)科學(xué)

長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直認(rèn)為金剛石（鉆石）是地球上最硬的物質(zhì)，沒(méi)有之一。

切玻璃用金剛石，那金剛石又用什么來(lái)切呢？以前都是利用金剛石的硬度差異，用金剛石切金剛石，但現(xiàn)在，中國(guó)科學(xué)家新制造出來(lái)一種玻璃材料，以后可能要一勞永逸擔(dān)此重任了；而金剛石在“最硬物質(zhì)”排行榜上坐了那么久的頭號(hào)位置，恐怕也要讓賢了。

昨天，燕山大學(xué)田永君教授團(tuán)隊(duì)發(fā)表論文稱(chēng)，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種新型玻璃材料——AM-III，其硬度比鉆石還要高，到目前為止，可以說(shuō)是地球上最堅(jiān)硬的物質(zhì)。這份論文發(fā)表在8月11日的《國(guó)家科研評(píng)論》雜志上。

研究人員說(shuō)，AM-III 的維氏硬度有 113 GPa，而金剛石的維氏硬度約為 70 至 100 GPa，整整多了幾十個(gè)GPa，這使得AM-III成為了地球上最堅(jiān)硬的物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)中可以看到，AM-III可以輕松地在鉆石的表面留下一道深深的劃痕。據(jù)測(cè)算它比鋼硬十倍，比大多數(shù)防彈玻璃還要堅(jiān)固 20 到 100 倍。

據(jù)報(bào)道稱(chēng)，在1300攝氏度的高溫下，將富勒烯C60（Fullerene）（一種完全由碳組成的中空分子，形狀呈球型、橢球型、柱型或管狀）用高壓壓縮，就可以獲得了一種呈淡黃色透明的材料——AM-III。

一塊 1 毫米寬的 AM-III在天然鉆石表面留下劃痕

從物理結(jié)構(gòu)來(lái)看，AM-III和鉆石一樣，都是由碳原子構(gòu)成，不同的是，鉆石的原子和分子排列是完美的晶格結(jié)構(gòu)，屬于晶體物質(zhì)。而 AM-III 的原子和分子排列不整齊，結(jié)構(gòu)更加混亂，是非晶體。晶體具有一定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，隨著溫度升高，非晶體會(huì)先變軟，然后逐漸由稠變稀，最后成為流體。因此AM-III被稱(chēng)為新型的玻璃材料，而不能被稱(chēng)為新型的鉆石材料。

從制造方法來(lái)看，AM-III和人工鉆石一樣，都是用高溫高壓的方法制造出來(lái)。但物理性質(zhì)又有所不同，鉆石不能導(dǎo)電，但AM-III卻是一種高效的半導(dǎo)體材料，具有導(dǎo)電、耐高溫的特性，如果想制造在極端環(huán)境中使用高強(qiáng)度、耐磨運(yùn)作的光電設(shè)備，毫無(wú)疑問(wèn)，AM-III是非常理想的材料。

這種材料未來(lái)到底有什么使用價(jià)值呢？我們可以從金剛石的用途來(lái)看，可以發(fā)現(xiàn)一些方向。

1、精密切削加工。由于硬度極高，理論上加工出來(lái)的刀刃可以達(dá)到原子尺寸級(jí)別的平直度和鋒利度，這在超精密加工上大有用途。比如原子核反應(yīng)堆及精密光學(xué)儀器的反射鏡、計(jì)算機(jī)硬盤(pán)、導(dǎo)彈或太空飛行器的導(dǎo)航陀螺和加速器電子槍等超精密鏡面零件。

加工光學(xué)元件、醫(yī)用刀片以及微型機(jī)床零件上的三維曲線(xiàn)槽,還可以用于微距鏡組的精加工等。

用這種物質(zhì)制作的切刀，能制作厚度只有幾十納米的生物組織超薄切片,以便使用透射電子顯微鏡進(jìn)行觀察;

醫(yī)學(xué)上，這種物質(zhì)制作的高端手術(shù)刀可以進(jìn)行眼睛和大腦等精密手術(shù)。

2、光學(xué)材料。目前這種材料的光學(xué)性質(zhì)還不夠清楚，如果跟金剛石差不多甚至更優(yōu)越的話(huà)，那將來(lái)必然是制作光學(xué)設(shè)備不可缺少的高端材料。目前，除部分近紅外,金剛石具有從 X 射線(xiàn)到微波整個(gè)波段的高透過(guò)率,兼?zhèn)涓哂捕?、高熱?dǎo)率、高化學(xué)穩(wěn)定性和低膨系數(shù),是一種優(yōu)異的光學(xué)材料。比如說(shuō)，如果用來(lái)制作激光器窗口，那么，它的光高透過(guò)率,耐高溫和耐熱震，這將使得激光器的輸出功率得到大幅度的提高。

從目前來(lái)看，這種新型物質(zhì)未來(lái)的應(yīng)用還有待科學(xué)家探索。那么問(wèn)題來(lái)了，制造這種物質(zhì)難嗎？從目前人造金剛石的生產(chǎn)來(lái)看，筆者認(rèn)為可能不會(huì)很難，要知道光是在中國(guó)，人造金剛石的產(chǎn)量每年就達(dá)到5000噸，下圖是生產(chǎn)人造金剛石的設(shè)備車(chē)間。光是一個(gè)車(chē)間，用來(lái)生產(chǎn)金剛石的設(shè)備就有上百套之多。

比鉆石還硬，卻稱(chēng)為玻璃，似乎有點(diǎn)暴殄天物，不如取個(gè)更好聽(tīng)高大上的名字，比如玻鉆什么的，以后量產(chǎn)了，除了可大量運(yùn)用于工業(yè)外，戴在手上脖子上也更有面子。玻鉆恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳，你會(huì)為自己心愛(ài)的她送上AM-III嗎？未來(lái)主義的愛(ài)情，就是這么拽！