科学家们解开了一个长达数十年的谜团，揭开了一种几乎牢不可破的物质，它可以与钻石媲美，成为地球上最坚硬的物质。这项研究发表在《先进材料》杂志上。

　　研究人员发现，当碳和氮前体受到极端高温和高压的影响时，产生的材料——氮化碳——比立方氮化硼更坚硬，而立方氮化硼是仅次于金刚石的第二硬材料。

　　专家说，这一突破打开了多功能材料用于工业用途的大门，包括汽车和宇宙飞船的保护涂层、高耐久性切割工具、太阳能电池板和光电探测器。

　　自20世纪80年代以来，材料研究人员一直试图释放氮化碳的潜力，当时科学家们第一次注意到它们的特殊特性，包括高耐热性。

　　然而，经过三十多年的研究和多次尝试合成它们，没有可靠的结果报告。

　　现在，由爱丁堡大学极端条件科学中心的研究人员以及德国拜罗伊特大学和瑞典link?ping大学的专家领导的一个国际科学家团队终于取得了突破。

　　研究小组将各种形式的碳氮前体置于70到135吉帕斯卡的压力下——大约是大气压力的100万倍——同时将其加热到1500摄氏度以上的温度。

　　为了确定在这些条件下化合物的原子排列，样品在三个粒子加速器(法国的欧洲同步加速器研究设施，德国的德国电子同步加速器和美国的先进光子源)上被强x射线束照射。

　　研究人员发现，三种氮化碳化合物被发现具有超硬度的必要组成部分。

　　值得注意的是，当它们回到环境压力和温度条件下时，这三种化合物都保持了它们的类金刚石性质。

　　进一步的计算和实验表明，这种新材料具有额外的特性，包括光致发光和高能量密度，其中大量的能量可以储存在少量的质量中。

　　研究人员表示，这些超不可压缩碳氮化物的潜在应用是巨大的，有可能使它们成为与钻石相媲美的终极工程材料。

　　“在发现第一种新型氮化碳材料时，我们难以置信地发现了研究人员过去三十年来一直梦想的材料。这些材料为弥合高压材料合成和工业应用之间的差距提供了强大的动力，”Dominique Laniel博士说。

　　“这些材料不仅在多功能方面表现出色，而且表明技术上相关的阶段可以从相当于地球内部数千公里条件的合成压力中恢复。我们坚信，这项合作研究将为该领域开辟新的可能性，”Florian Trybel博士说。