美容界「抗衰之王」富勒烯讓鑽石不再易碎

   據近日發表在《自然》雜誌上的論文，來自中國、德國和美國的一個研究小組開發出一種製造不易碎鑽石的方法，造出了新形態的鑽石——次晶金剛石。
   先前研究表明，鑽石是已知的最堅硬的材料，但它卻很脆，容易被切割甚至粉碎。這是因為牠們的原子結構是有序的。多年來，科學家們一直試圖合成既保持硬度、又不那麼脆的鑽石。現在，該團隊已經實現了這一目標。
   目前，製造鑽石的方法是將碳基材料放在一個類似虎鉗的裝置中，將其加熱到非常高的溫度，並用力擠壓。在這次的新嘗試中，研究人員使用了同樣的方法來製造一種原子結構有序程度較低的鑽石。他們在其中增加了碳基材料富勒烯——也被稱為巴克球，是一種完全由碳原子組成的球形中空分子。在美容界，它是備受追捧的明星成分，被譽為「自由基殺手」，具有抗衰除皺、美白淡斑等作用。
   研究人員在27—30吉帕（GPa）的壓力下將材料加熱到900℃—1300℃之間。值得注意的是，此次施加的壓力比用於製造商業鑽石的壓力要低得多。在加工過程中，富勒烯的球形結構被強壓致塌陷，形成透明的次晶體鑽石，可以在室溫下被提取。
   研究人員用電子顯微鏡觀察製造出的鑽石的結構，並對樣品進行了X射線衍射和原子建模。在此過程中，他們發現這一新型鑽石是由無序的sp3雜化碳組成的，不那麼易碎。
   與最近另一種新合成的相對不易碎的鑽石不同，此次製造的鑽石是一種次晶態金剛石。它有一個中程有序結構，即原子在短距離內有序，而非在長距離上有序，這意味著這種新的鑽石不會像天然鑽石那樣極易被切割。