“金剛石納米高壓艙” 有望實(shí)現(xiàn)高壓材料廣泛應(yīng)用 成果刊登在《自然》雜志上
來(lái)源: 科技日?qǐng)?bào) 2022-08-23 16:35:25
記者17日從北京高壓科學(xué)研究中心獲悉，該中心研究員曾橋石帶領(lǐng)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)合成了一種由金剛石構(gòu)成的納米壓力艙，能夠把物質(zhì)的高壓狀態(tài)永久封存其中。高壓態(tài)物質(zhì)因此可以擺脫傳統(tǒng)壓力裝置的束縛，如普通材料一樣在常壓條件下獨(dú)立存在，從而掃除了高壓態(tài)物質(zhì)基礎(chǔ)研究和廣泛應(yīng)用面臨的一個(gè)主要障礙。該成果刊登在8月17日的《自然》雜志上。
高壓下發(fā)現(xiàn)的許多新奇物理現(xiàn)象，諸如近室溫超導(dǎo)，當(dāng)壓力去除時(shí)也隨即消失。因此，將高壓下的新物態(tài)和性質(zhì)完好保留到常壓環(huán)境，是高壓材料實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的前提，也是人們長(zhǎng)期追求的一個(gè)科學(xué)夢(mèng)想。
由北京高壓科學(xué)研究中心科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，擺脫傳統(tǒng)上利用高壓機(jī)械裝置來(lái)維持材料壓力的思路，在材料合成過(guò)程中，把材料的高壓態(tài)直接植入并封存到由堅(jiān)硬的金剛石構(gòu)筑的復(fù)合材料中。作為示范，他們把一種富含納米空洞的“玻璃碳”和氬氣一起在壓力裝置中加壓到大約50萬(wàn)個(gè)大氣壓，這時(shí)，“玻璃碳”猶如海綿吸水一樣把氬氣吸納到其納米空洞中，然后他們?cè)倮酶邷?1800℃)促使“玻璃碳”轉(zhuǎn)變成金剛石。當(dāng)樣品從壓力裝置中取出時(shí)，處于常溫常壓環(huán)境中的金剛石樣品的納米腔體中成功保留了處于極高壓力態(tài)(22萬(wàn)個(gè)大氣壓)的氬。他們把這種全新的由金剛石包含大量高壓物質(zhì)納米顆粒的復(fù)合材料命名為“金剛石納米高壓艙”。
曾橋石表示，“金剛石納米高壓艙”的概念可以應(yīng)用到包括氣體、液體、固體各種形態(tài)的目標(biāo)材料，并且可以通過(guò)多次合成聚集成大塊高壓態(tài)材料，方便日常生活中的實(shí)際應(yīng)用。(記者華凌)
標(biāo)簽： 金剛石納米高壓艙 有望實(shí)現(xiàn) 高壓材料廣泛應(yīng)用 高壓材料
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