我科學家向高壓材料實際應用邁出關鍵一步

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 本報北京8月17日電（記者袁于飛）近日，北京高壓科學研究中心曾橋石研究員帶領的國際研究團隊發明了一種通用的“金剛石納米壓艙”復合材料，不需要傳統壓力裝置的支撐，就可以實現物質高壓力狀態的永久封存。該突破為實現高壓材料的實際應用邁出了關鍵的一步。這一重大創新性成果于8月17日在國際學術期刊《自然》上發表。曾橋石說：“除了氣體，‘金剛石納米高壓艙’的概念也可以應用到各種形態的初始目標材料上，我們在后面的研究中將會嘗試封裝固體材料，比如高溫超導體。從而讓高壓材料的優異性質不再局限于實驗室的基礎研究，而可以像常壓材料一樣在日常生活中獲得廣泛的應用。”

據介紹，材料是現代科技的基石。因此，科技的進步和革新往往嚴重依賴新的、具有特殊性能的先進材料的開發。對于特定材料，只需要改變它所承受的外加壓力，往往就能夠顯著地改變其性質，從而給探索優化、甚至全新的材料性能提供廣闊的空間和可能。然而，讓人遺憾的是，大部分在高壓下發現的優異性質只能存在于高壓下。因此為了產生和維持壓力所需的堅固厚實的加壓裝置成了高壓材料和實際應用之間不可逾越的阻隔。在過去的一個世紀里，科學家持續地做出了各種努力試圖克服這種困難。他們廣泛研究不同的材料體系，發現存在一類特殊的高壓合成的亞穩材料能夠在卸壓后保留到常壓。典型的例子就是高壓條件下利用普通的碳材料合成的金剛石能夠在外部壓力卸掉后依然在常壓下存在，并且保持其閃亮的外觀和各種卓越的性質。遺憾的是，這種幸運的例子很少。因此，高壓物質更多還是實驗室里開展基礎研究的重要對象，卻很少能夠大規模地進入工業應用，在人們日常生活中發揮廣泛作用。