經過數十年的爭論，有關全球最難捉摸材料之一的存在及其特性，中國研究人員成功合成了一種純相的六角形鑽石，這種鑽石可能比普通鑽石更硬。來自鄭州大學的物理學家 Chongxin Shan 領導的團隊報告指出，他們製造了毫米級別的這種稀有碳形式的晶體，並表示其性能優於常見的立方體鑽石。普通鑽石，如訂婚戒指中的鑽石，具有立方晶體結構，而六角形鑽石（也稱為 lonsdaleite）則擁有六邊形的原子結構。
歷史上，這種材料僅在隕石撞擊地點以微量形式發現，這引發了人們對其是否為獨立材料或只是帶有缺陷的立方體鑽石的疑問。這一超硬碳的探索中，傳統的立方體鑽石中，層之間的碳鍵比層內的碳鍵稍弱，這最終限制了石材的整體強度。相比之下，六角形形式的碳在其層之間具有更短且更強的鍵結，這使得人們預測這種不尋常的變體可能比立方體鑽石硬50%。
新的研究使用了高壓高溫（HPHT）方法，研究團隊在20 GPa的壓力下（約20萬倍地球大氣壓）將石墨夾在碳化鎢砧之間，並加熱至近攝氏1,927度，成功創造了六角形結構。Shan 表示，科學家對這種材料感興趣，因為它在許多領域具有潛在應用，例如切割工具、熱管理材料和量子傳感等。
他們製作的晶體約為1毫米（0.04英寸）寬。為了確認材料的純度，研究人員使用了X射線衍射和原子尺度顯微鏡。測試顯示，六角形鑽石在剛性和抗氧化性方面都優於傳統鑽石。然而，令人驚訝的是，這種材料的硬度僅比普通鑽石略高，並未達到早期理論預測的50%更硬。這表明碳硬度的理論極限可能需要進一步修正。
可靠地創造相純的六角形鑽石的能力為先進工業應用打開了機會。由於其更大的剛性和熱阻力，這種材料將來可能取代立方體鑽石，用於困難的加工、深地鑽探和精密製造。除了工業應用，這一突破還為地質學家提供了重要的礦物標記。了解這些鑽石在極端條件下的形成，有助於科學家拼湊出地球及其他行星上隕石撞擊的歷史。雖然類似的聲明曾遭遇懷疑，但中國團隊的毫米級晶體和清晰結構代表著材料科學的一大進步。
