科學家首次在實驗室成功合成一種罕見的「隕石鑽石」(meteorite diamond),又稱「六方鑽石」(lonsdaleite),其硬度被預測可能比地球常見的立方鑽石高出約五成。這項突破不僅解開長期存在的爭議,也為工業與高科技領域帶來潛在應用前景。

這種特殊鑽石最早是在亞利桑那州「魔鬼峽谷隕石」(Canyon Diablo meteorite)碎片中被發現的,那顆隕石約在5萬年前墜落地球。與立方結構的普通鑽石不同,它的碳原子呈六方排列,導致晶格更緊密、更堅固。然而,過去只能在隕石碎片中找到微量樣本,且常混雜石墨、普通鑽石或無定形碳,讓學界一度懷疑其是否真正存在。

最新研究中,科學家藉助「鑽石砧壓機」在極端高壓高溫下重現隕石撞擊的條件。他們以純石墨為起始材料,將其緩慢壓縮至20萬倍大氣壓,並以雷射加熱至攝氏1400度以上,使碳原子層在極端環境中滑移、重組,最終固定為六方結構。隨後逐步釋放壓力,成功獲得穩定的六方鑽石晶體。

研究人員通過電子顯微鏡與X射線繞射確認了這種新結構,清楚顯示其兩層(AB)原子排列方式。雖然樣本中仍含有少量普通鑽石,但證據足以證明實驗取得突破。

外部學者對此表示讚賞。英國卡地夫大學物理學家蘇門·曼德爾(Soumen Mandal)向生活科學網(Live Science)表示,這是至關重要的「首次驗證」,但未來仍需獲得更純淨、更大體積的樣本,才能進一步測試其物理、熱傳導及電子特性。

目前,這些六方鑽石的尺寸僅為微米級,尚不足以進行全面硬度測試。不過初步證據顯示,其強度至少不遜於在地球上硬度稱霸的普通鑽石。隨著後續實驗的改進,科學家期望能製造出足夠大、品質穩定的樣本,最終應用於精密機械、電子元件、量子科技與散熱系統等領域。

研究人員表示,六方鑽石的工業化仍可能需要十年以上,但這一突破為實現目標打下關鍵基礎。未來若能量產,這種比傳統鑽石更堅硬的材料,或將徹底改變人類使用超硬材料的方式。#

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