 中国科学家创造了全世界最硬的玻璃，颠覆了关于玻璃脆弱性的传统认知。这一突破让人惊叹，不仅因为其硬度超过钻石，更因为其具备了金刚石所不具备的韧性和半导体特性。这项研究由燕山大学的田永君院士领导，团队使用了富勒烯（C60）作为原材料，通过高温高压的处理，将富勒烯的晶体结构解构并再重建，从而创造出了一种具有结构无序和不完美性质的玻璃态材料。 富勒烯是一种碳原子结构规整且具有高度对称性的物质。通过在适当的高温高压条件下处理富勒烯，研究团队成功地将富勒烯的晶体结构转变为玻璃态。随着温度的升高，材料的晶体结构逐渐瓦解，其中sp2杂化的碳原子逐渐转变为sp3杂化，形成了一种以sp3杂化为主导的正四面体结构。研究团队将不同温度下制备的新型玻璃分别命名为AM-I、AM-II和AM-III。  尤其引人关注的是，在制备过程中达到了sp3杂化程度最高、最为致密的AM-III玻璃态。AM-III的维氏硬度高达113GPa，超过了金刚石的硬度，并且能够承受高达70GPa的压力而不会出现裂痕。与金刚石相比，这种新型玻璃具有各向同性，不会因各向异性而出现“软肋”，因此在力学性能上表现更加出色。 除了超硬超强的力学性能，AM-III玻璃态还具备半导体特性，其带隙范围与常用的非晶硅薄膜相当。这使得新型玻璃在光伏领域具有广阔的应用前景，有望成为太阳能转化为电能的有效材料。  这项研究的突破不仅改变了对玻璃的认知，也为超硬材料的发展开辟了新的方向。通过解构晶体结构，形成新的化学键，科学家们成功地将结构无序、不完美的玻璃态性质发挥到了极致。这项创新让人们看到混乱中的秩序的潜力，以及独特秩序的混乱结构所带来的惊喜和可能性。这一突破对于材料科学的发展具有重要意义，也为未来的应用提供了新的思路和可能性。 |
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