用於微晶片感測器的新型超強材料，非晶碳化矽強度比 Kevlar 強 10 倍

一種非凡的新材料：非晶碳化矽（a-SiC），可能廣泛影響材料科學領域。它的強度媲美鑽石、石墨烯，降伏強度比用於防彈背心的 Kevlar 纖維高 10 倍，還表現出對微晶片隔振至關重要的機械性能，特別適合製造超靈敏微晶片感測器。

大多數材料都是由原子規則排列組成的「晶體」，就像一座複雜樂高塔，比如鑽石的碳原子完美排列，從而使鑽石具有不凡硬度。非晶體材料則類似隨機堆積的積木，原子缺乏一致排列性，但與預期相反的是，這種隨機排列不一定會使整體結構脆弱。

事實上，非晶碳化矽（amorphous silicon carbide，a-SiC）證明了原子隨機排列也能產生驚人結構強度。

荷蘭台夫特理工大學材料學家 Richard Norte 表示，新非晶碳化矽材料拉伸強度達 10GPa，想像嘗試把一段布膠帶（Duct tape）拉到斷裂需出多少力，再想像如果一款布膠帶拉伸強度為 10GPa，將需要 10 輛汽車相連懸掛在膠帶上才能使其斷裂。

而使非晶碳化矽材料脫穎而出之優勢在於可擴展性。石墨烯雖然也具有令人印象深刻的強度，但它是單層碳原子，大規模生產有一定挑戰性；鑽石非常堅固，但在自然界相當稀有，合成成本也很高；非晶碳化矽則能以晶圓尺寸生產，潛在應用範圍非常廣泛，從超靈敏微晶片感測器、先進太陽能電池到開創性太空探索、DNA 定序技術等都極具前景。