金刚石由纯碳制成，是人类已知的最坚硬的材料。 然而，加利福尼亚州利弗莫尔劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 的科学家进行了数百万次超级计算机模拟，预测存在一种碳基“超级钻石”，其强度比传统钻石强 30%。
他们的下一个挑战是弄清楚如何在地球上生产新的超级钻石。
科学家将这种理论上的新材料称为“BC8”：一种由八个原子组成的立方晶体，具有极高的抗压缩性，但仅存在于 1000 万个大气压以上的压力下。
哪里存在如此极端的压力？ 研究人员指出了富含碳的系外行星的中心，这些行星具有相当大的质量，并且在其内部深处承受着达到数百万个大气压的巨大压力。 不幸的是，地球上没有人会很快访问系外行星。 我们最近的邻近系外行星距离我们 4 光年（或 24 万亿英里）。
南佛罗里达大学 (USF) 物理学教授、最近发表的一篇文章的主要作者 Ivan Oleynik 表示：“在环境条件下，碳的 BC8 相将是一种极其坚硬的新材料，可能比金刚石还要坚固。” 在 物理化学快报杂志。
钻石如此坚硬的原因之一是因为它的每个碳原子与四个相邻碳原子形成完美的四面体形状，从而形成极其稳定和坚固的结构。
“BC8 结构保留了这种完美的最近邻四面体形状，但没有金刚石结构中发现的解理面，”该研究的合著者、LLNL 科学家乔恩·埃格特 (Jon Eggert) 解释道。
如果没有解理面，超级金刚石的抗压强度应提高 30%。
利用世界上最快的超级计算机 Frontier 的强大功能，该团队进行了数百万次原子分子动力学模拟，并了解到 BC8 只能在非常窄的压力和温度范围内合成。
LLNL 团队梦想有一天能够在实验室中培育出 BC8 超级钻石。 如果他们成功了，新的超级钻石可能会带来制造业、太空探索和技术的进步。 这种新材料是否会在珠宝行业得到应用还有待观察。
图片来源：Mark Meamber/LLNL 图片。
#超级钻石预计比传统钻石强度高
