(图片来源: clearviewstock/Shutterstock) 很久以前，古代科学家就试图掌握炼金术的工艺，或者将铅变成黄金的神话过程。炼金术后来被证明是一项徒劳的任务，但现代科学家们已经成功地解开了更令人惊叹的转变的秘密：将作为生命基本组成单位的碳变成钻石。一种新的、简单的碳转化技术，使用激光产生微小的钻石“种子”，正 yields 甚至更闪耀的结果。研究人员在一个新的研究中，利用他们的方法创造了一种全新的碳相，其硬度甚至超越了钻石，这种新材料可能在医疗和工业领域有许多应用。许多新特性 北卡罗来纳州立大学的研究人员使用激光制作了这种名为Q-碳的、新出炉的最硬的物质。这种新颖的物质拥有许多有用的特性，如铁磁性、荧光和导电能力，这使得Q-碳成为科学家和工业家潜在的有用材料。在他们本周发表在《应用物理学报》上的研究结果中，研究人员估计Q-碳比钻石硬60%，这是由于Q-碳结构中原子之间的键更紧密。为了创造这种新物质，研究人员使用激光向非晶体（没有固定形状或形态）碳膜发出快速的、200纳秒的能量脉冲，将其加热到6740华氏度。激光的冲击使碳熔化，然后迅速冷却形成晶格结构。根据能量水平和冷却时间的不同，碳会结晶成微小的钻石或Q-碳。冷却过程被称为“淬火”，这也是碳结构命名的灵感来源。这个过程也非常快速，使研究人员大约在15分钟内就能制造出一克拉的钻石。
使用研究人员新激光技术制造的微小钻石。(图片来源: Jagdish Narayan and Anagh Bhaumik) Q-碳的发现揭示了一种新的固态碳相，或者说一种不同的碳原子排列方式。到目前为止，石墨和钻石是唯二已知的固态碳相。研究作者Jay Narayan在接受《纽约时报》采访时表示，Q-碳只在极端条件下形成，因此除了在某些行星的核心之外，不太可能在自然界中存在。易于制造 这个过程的一个关键特点是它是在室温和常压下进行的。目前的金刚石制造技术需要能够产生极高压力和温度或催化气体的设备。另一方面，使用激光制造钻石则简单且成本低廉，有潜力彻底改变合成钻石的生产，合成钻石目前被用作钻头、激光器和散热器等部件。研究人员还通过改变加热碳冷却的基材，用钻石制造了不同的形状。例如，在蓝宝石、玻璃或聚合物塑料板上会产生不同的构型。该团队创造了诸如针状、点状和薄膜状钻石等各种形状，这些形状可用于输送药物、制造智能手机屏幕或用于电子元件。如果你想尝试“钻石”生产，你总是可以尝试使用微波炉。
