科学家们发现了一种几乎无法被破坏的材料，能够与钻石相媲美，成为地球上最坚硬的物质。
研究人员发现，当碳和氮分子在极端高温和压力下结合时，形成的氮化碳材料比立方氮化硼更为坚硬，而立方氮化硼是仅次于钻石的第二硬材料。
专家指出，这一突破为多功能材料的工业应用开辟了新天地，包括汽车和宇宙飞船的保护涂层、高耐久性切割工具、太阳能电池板及光电探测器。
自20世纪80年代以来，材料研究人员一直在探索氮化碳的潜力，当时科学家首次注意到其特殊特性，包括高耐热性。
然而，经过三十多年的研究和多次合成尝试，仍未有可靠的结果报告。
我们几乎不敢相信，终于制造出了研究人员三十年来梦寐以求的材料。
然而，由爱丁堡大学极端条件科学中心的研究人员与德国拜罗伊特大学和瑞典林雪平大学的专家组成的国际科学家团队，现已取得了突破。
爱丁堡大学物理与天文学院凝聚态物理与复杂系统研究所的未来领导者多米尼克·拉尼尔博士表示：“在首次发现这些新型氮化碳材料时，我们难以置信地发现了研究人员三十年来一直梦想的材料。”
“这些材料为高压材料的合成与工业应用之间的桥梁提供了强大的动力。”
研究小组将不同形式的碳氮分子置于70到135吉帕的压力下——约为大气压力的100万倍——同时加热至1500摄氏度以上。
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，这三种氮化碳化合物具备超硬度所需的基本成分。
他们发现，当这三种化合物回到常规压力和温度条件下时，依然保持类似钻石的特性。
进一步的计算和实验表明，这种新材料还具有光致发光和高能量密度的额外特性，能够在少量质量中储存大量能量。
研究人员表示，这些超不可压缩的碳氮化物潜在应用广泛，可能使其成为与钻石相媲美的终极工程材料。
林雪平大学物理、化学和生物系助理教授Florian Trybel博士指出：“这些材料不仅在多功能性方面表现出色，还表明技术上相关的阶段可以从相当于地球内部数千公里的合成压力中恢复。”
“我们坚信，这项合作研究将为该领域开辟新的可能性。”
这项研究发表在《先进材料》杂志上，得到了英国研究与创新未来领袖奖学金计划和欧洲研究补助金的资助。
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