来自中国、德国和美国的一组研究人员开发出一种制造不易碎钻石的方法。在他们发表在《自然》杂志上的论文中，该小组描述了他们制造准晶金刚石的方法及其可能的用途。

先前的研究表明，钻石是已知最硬的材料，但它也很脆弱——尽管钻石很硬，但很容易切割甚至粉碎。这是因为它们的有序原子结构。多年来，科学家们一直试图合成保持其硬度但不那么脆弱的钻石。该团队现在已接近实现该目标。

目前，制造钻石的方法是将一种碳基材料放在一个类似虎钳的装置中，在那里它被加热到非常高的温度，同时被非常用力地挤压。在这项新的努力中，研究人员使用相同的方法制造了一种不太有序的金刚石，但增加了一种新的扭曲——碳基材料是一批富勒烯，也称为巴基球（碳原子排列成空心球形状）。他们在 27 到 30 吉帕的压力下将材料加热到 900 到 1,300 °C。值得注意的是，所施加的压力远低于制造商业钻石所用的压力。在加工过程中，球体被迫坍塌，形成透明的次晶金刚石，可以在室温下提取。

图 1：在 30 GPa 和 1,200–1,600 K 条件下合成完全sp 3键合的碳样品 10 分钟。

在制造出低序钻石后，研究人员在电子显微镜下观察它们，以了解更多关于它们的结构的信息。他们还对样品进行了 X 射线衍射和原子建模。在这样做时，他们发现他们的钻石是由无序的sp 3 -杂化碳制成的，正如他们所预期的那样。制造一颗不易碎的钻石的目标已经实现。与最近另一项合成不易碎钻石的努力的结果不同，他们得到的钻石不是完全无定形的（这将使它成为一种玻璃），他们是一种无定形的金刚石副晶体。这意味着它有一个中程有序——它的原子在短距离内有序但不会过长。因此，不存在原子平面，这意味着钻石不能像天然钻石一样切割。