新形式碳材料問世，如橡膠般柔軟但比鉆石更硬

 

　　但是新的壓縮玻璃碳同時具有sp3鍵和sp2鍵，這使它具有不尋常的特性。要制造原子彈，你需要一些額外的能量。當研究人員在高溫下將幾片石墨烯擠壓在一起時，發現某些碳原子正好位于兩層之間形成sp3鍵的位置。

 

　　通過詳細研究這些新材料，他們發現其中只有五分之一以上是sp3鍵。這意味著大多數原子仍然排列成石墨烯結構，但是新的鍵使其看起來更像是一個大的互連網絡，并賦予其更大的強度。在單個石墨烯片的小尺度上，原子以有序的六邊形圖案排列。但是，在更大規模的情況下，紙張以無序的方式排列。這可能是硬度和靈活性的綜合性質。研究人員使用相對簡單的方法，可以輕松、便宜地大規模復制壓縮玻璃碳。簡單來說，他們使用了一種機器對碳施加高負荷壓力。但這必須涉及幾個技巧，以正確的方式控制壓力和溫度。這是一個耗時的過程，但其他人仍然可以復制實現該結果。

 

　　新的驚喜

 

　　碳材料對我們來說是令人驚訝的 - 研究的重點是在天然存在金剛石和石墨之間找到或制備新材料。這種新形式是最新的，似乎是一種無限的方法，可以鍵合碳原子，從發現石墨烯，圓柱形碳納米管和球形C60分子。該材料 - 堅固、堅硬、輕便和靈活 - 將有很高的需求量，可用于各種應用。例如，軍事用途可能涉及飛機和直升機的盾牌。在電子學方面，這種輕質、制造廉價、具有與硅相似性能的材料，也可以具有新的功能，可以提供一個克服現有微芯片限制的路徑。人們的夢想是找到一種可以替代硅的碳材料。需要材料能夠允許電子快速移動，并且其電子可以容易地被置于激發態以實現晶體管的導通和截止功能。玻璃碳的研究人員并沒有在新材料中研究這些性質，所以我們還不了解它的適用性。但是，另一種碳材料被發現可能不會那么長。到目前為止，幾十年的搜尋沒有出現我們所需要的，但也許我們只需要深入研究。（工業和信息化部電子第一研究所  張慧）