中国研究人员在真空中混合了数百个纳米金刚石，并揭示了它们硬度下降的原因

中国研究人员揭示纳米金刚石“硬度损失”之谜

*实验发现，尺寸在4至12 nm（比病毒小数百倍）的金刚石为何变得不那么弹性且更易被压缩。*

做了什么
- 实验

- 用两个带有金刚石尖端的圆柱体夹住100个纳米金刚石。

- 系统连接到力传感器和显微镜，用于测量抗压强度。

- 在真空中进行实验，以排除外部因素的影响。

- 模拟

- 将获得的数据与晶体原子结构的计算模型相匹配。

关键结论
- 随着尺寸减小，表面（壳层）上的原子比例增加。

- 纳米金刚石中壳层与核心之间的键合比大块金刚石更弱。

- 因此，小晶体更易被压缩：其抗压强度相较于大型金刚石下降约30%。

重要性
- 纳米材料是未来技术的关键组成部分：量子计算机、超高速传感器和安全通信。

- 可获得性：人工纳米金刚石如今价格显著更低，为其应用打开了新机会。

> “常规尺寸的金刚石以其卓越硬度闻名，但在纳米尺度上，一切都不同。”——郑州大学研究负责人陈欣·尚说。

> “我们证明，正是表面原子结构导致弹性降低。”

结论：纳米金刚石越小，表面原子作用越突出，其与核心的键合越弱，从而显著降低硬度。这一发现将有助于优化纳米金刚石在高科技设备中的使用。