钻石也能造芯片，六方金刚石是脑机接口的好材料，传统量子计算机需在-273℃下运行，而六方金刚石能室温下就行量子比特。六方金刚石用在火箭和飞船的涂层上，反正这玩意是真好使，谁要是能大批量低成本生产那就太牛了。普通金刚石是在地球深处缓慢形成的，需上亿年，而六方金刚石通常在陨石撞击的“瞬间爆炸”中诞生。这就像一个是慢炖的汤，一个是高压锅的速成菜。 六方金刚石是英国科学家凯瑟琳·朗斯代尔在1967年研究陨石时发现的，形成于陨石撞击地球的高温高压环境中，是自然形成的矿物。普通金刚石就像整齐堆叠的箱子，而六方金刚石像一个六边形蜂窝状的积木塔，像蜂巢一样交错所以也叫六方晶体结构，这种结构让它在某些方面比普通金刚石更强悍。 金刚石的硬度已经很高了，可以用来当钻石珠宝，也用来当钻头，但六方金刚石的硬度更高，是普通金刚石的1.58倍。因为它太硬了就能承受更大的压力和冲击。还能耐受高温和高压，这样就能在恶劣环境下保持稳定，天然的六方金刚石是在陨石猛烈撞击地球时的瞬时高温和地核深处的压力下形成的。这就让它有了制造超硬切割工具的价值。 单晶金刚石晶圆是下一代半导体材料的“圣杯”，因其高热导率、高击穿电压等特性，适用于高功率芯片、量子计算等领域。普通芯片怕热降频，比如手机打游戏变卡，它却能“越热越嗨”。普通芯片用几年老化，它能“熬”得更久省维修费。减少发热就等于减少耗电，手机可能两天一充，数据中心电费砍半。假如普通芯片跑500公里/小时，它能飙到2000公里/小时，适合AI、大数据等“烧脑”任务。 六方金刚石是脑机接口的上好材料，因为六方金刚石表面无化学活性，不与体液、蛋白质发生反应，可长期植入人体而不引发炎症或排异反应，植入小鼠脑部180天后无组织纤维化。而铂、铱电极易氧化降解，导电聚合物易被酶分解，而金刚石的碳结构与人体相容性接近骨骼。 2024年MIT团队利用硼掺杂六方金刚石微电极，成功捕捉到单神经元级别的动作电位，信噪比比石墨烯电极提高40%。脑机接口高频工作时每秒千次电刺激，局部产热可达50℃以上，而六方金刚石导热率2200 W/m·K是铂的100倍，可快速导出热量，避免神经元热损伤。机械强度高有万年寿命的微型电极，传统微电极硅基易因脑组织微动而断裂，而六方金刚石的硬度与韧性使其可制成亚微米级超薄电极，承受10^9次机械循环不失效。 传统超导材料铝、铌需在-273℃下运行，以阻止热涨落对库珀对的破坏。热噪声会引发退相干现象，导致量子信息丢失。高温下晶格振动能量超过量子比特能级差，导致量子叠加态被破坏。铝基量子比特在20 mK以下时退相干时间可达微秒级，而室温下会骤降至皮秒级。 所以传统超导量子比特怕热，温度高了就“手抖”，室温下原子疯狂震动的热噪声，直接把电子队伍撞散架，量子态瞬间崩坏。-273℃下原子几乎“冻僵”震动微弱，电子才能安静牵手完成量子计算。六方金刚石能扛室温，它靠的不是超导，而是自身钻石结构里的微型“量子陀螺”比如氮-空位色心。色心的电子自旋像高速旋转的陀螺，能量差大，室温热量根本掀不翻它。 六方金刚石也能用在航天材料如火箭涂层上，因为高硬度可以抵抗高速飞行中太空尘埃、冰晶等粒子的撞击侵蚀。 火箭再入大气层时，表面温度可达1500-3000℃，普通金属会熔化，而六方金刚石能保持结构稳定。优异的热传导性能快速将热量从局部高温区扩散，避免涂层因热应力开裂。低热膨胀系数与碳纤维增强陶瓷等基材匹配，减少高温下涂层脱落风险。 用在发动机喷管与燃烧室内壁，用等离子喷涂技术将六方金刚石颗粒嵌入镍基合金涂层，热量快速导出，避免局部过热熔毁，寿命延长至传统材料的3倍。马赫数＞5时，前缘温度超2000℃且承受气动摩擦，六方金刚石从2000℃急速水冷无裂纹，这就厉害了!