金刚石是天然矿物中硬度最高的物质，可用作研磨剂或钻头涂层。早在二十世纪八十年代末，科学界就预测某种形式的碳氮化合物硬度甚至可能超过金刚石，但实验室样品製备效果均不理想。英国爱丁堡大学近日发布新闻公报说，该校研究人员参与的团队合成了硬度可以与金刚石相媲美的氮化碳化合物，有潜力成为具有广泛工业用途的多功能材料。

 爱丁堡大学和德国拜罗伊特大学等机构研究人员组成的研究团队宣布，他们合成了硬度可媲美金刚石的氮化碳材料，并测量了其物理性质。相关论文近期发表在国际学术期刊《先进材料》上。

 为了製造这种物质，研究人员对不同的碳氮前体施以高达七十吉帕斯卡至一百三十五吉帕斯卡的压强（一吉帕斯卡约相当于大气压力的一万倍），同时这些前体材料还被加热到一千五百摄氏度以上。接着利用欧洲三个独立粒子加速器的强X射线束，检查新合成的氮化碳原子排列，确定它具有突破性超硬材料所需结构，成功生产出材料学界过去三十年梦寐以求的传说材料。不仅如此，新材料冷却恢复到正常大气压力后仍维持硬度，进一步的计算和实验表明，这类化合物还具有额外的特性，包括光致发光和能量密度高等。

 有趣的是，这种碳氮化物由碳和氮组成，而在一九八九年，理论物理学家就曾预测过存在这样一种化合物，并且有可能在硬度上与钻石匹敌。儘管科学家曾长时间尝试且未能成功创造这种神秘的物质，但现在似乎终于攻克难题。该研究的第一作者、爱丁堡大学的物理学家多明尼克 · 拉尼尔在声明中表示：“首次发现这种新型碳氮化物时，我们感到难以置信，因为我们成功製造出科学家三十年来一直梦寐以求的材料。这些材有望弥平高压材料合成与工业应用之间的差距。”

 团队表示，这项突破将为多种用途开展新道路，包括让车辆、太空船更坚固的外壳保护涂层、重型钻头、强大耐用的切割工具、光电探测器等，而合成氮化碳可能具高能量密度，少许质量就能储存大量能量，直白来说氮化碳也可製造成强大炸药。

 目前，成本是阻碍氮化碳大规模生产的主要因素，但科学家相信，合成氮化碳有天会在许多应用成为与钻石媲美的终极工程材料。

 水 登