每克卖1.67亿美元，世界上成交最贵的材料，咋就一个国家在生产？世界之最碳 _世界之最碳

现在世界上公认最贵的材料是反物质，它的生产成本每克超过60多万亿美元，但是反物质目前没有办法储存它，它也并没有在交易市场上真正成交过。
目前已成交的最贵物质其实是一种内嵌富勒烯，它在2015年的时候，以33400美元200微克的价格完成了第一次成交，折合下来差不多就是每克1.67亿美元，远远超过其它任何材料的成交价格。
但是让人意外的是，目前全世界只有一家实验室在生产它。
那么问题就来了，既然这东西这么值钱，为啥没什么人去生产呢？还有这种内嵌富勒烯到底是怎么回事，它又有何用途让它能够如此值钱？
内嵌富勒烯到底是什么？
很多人可能从“烯”字就已经知道它和碳有关系，事实也是如此，富勒烯就是一种碳的同素异形体，而“内嵌“则表示的是这个同素异形体内部还存在一些原子或者分子。
碳是目前已知最“通用的”元素，它允许碳原子以各种各样不同形式排列，然后形成各种同素异形体。
我们常见的比如有钻石——这可能是最受欢迎的碳同素异形体，其碳原子以晶格形式存在，然后碳分子以四面体角键合，形成非常牢固的结构。
再比如石墨，这是最常用的碳同素异形体，常见于铅笔芯，其碳原子以片状或层状六边形镶嵌堆叠并粘合在一起的形式存在。
图：石墨烯的结构
另外比较出名的还有石墨烯——碳原子以单片石墨的形式存在，我们今天的主角富勒烯正是来自于石墨烯。
但与石墨烯不同的是，富勒烯是将单片碳原子形式转变成了一个“球状”，每个分子由60个碳原子组成，而这60个原子组成了20个六边形，以及在六边形中散布着12个5边形。
图：富勒烯的结构
不知道你看到富勒烯的结构想到了什么，总之它的命名是按照测地圆顶的推广者巴克明斯特·富勒（Buckminster Fuller）的名字命名的。
富勒烯的内部是空的，所以就有了内嵌的概念，简单地说就是往里面填入其它原子或者分子等更小的微粒，这样就变成了内嵌富勒烯。
【每克卖1.67亿美元，世界上成交最贵的材料，咋就一个国家在生产？世界之最碳】内嵌富勒烯分子几乎违反了化学键合的普通定律，因为内部的原子或者分子与富勒烯的关系就像是容器和容物的关系，不存在化学键合。
在所有内嵌富勒烯中，最特别的是 N@C60（xx@C60就是表示内嵌富勒烯的，@表示xx在富勒烯内部，N@C60就是指富勒烯内部是1个氮原子），我们前面说到的最贵成交材料正是这个。
内嵌富勒烯其实很早就出现了，但是最初它内嵌的基本都是非常惰性的物质——比如氦、氖等，内嵌一个像氮原子这样“活泼”的还是刚刚出现的。
事实证明，由于氮电子拥有较长自旋寿命，它是制造精确原子钟的关键，而N@C60可能成为未来原子钟的关键材料。
一种可以融入芯片的原子钟
与时钟的钟摆或手表的机械装置不同，原子不会出现制造错误或磨损，而且只要在与环境适当隔离的情况下，它们的共振频率完全由物理定律设定，所以以此为基础的原子钟是目前最精准的计时装置。
原子钟
但是，这里适当隔离基本是要真空，这意味着原子钟往往非常巨大——一个房子那么大，即便是商用的也要达到一个手提箱那么大。
而许多需要精准核对时间的应用场景，常常难以塞下这么大一个设备，比如我们的手机，而N@C60的出现正好可以解决这个痛点。
因为氮原子完全漂浮在富勒烯内部，这就像一个原子钟的真空环境一样，保持了氮原子的特性，让其可以自由共振，就像是原子钟表现的那样，而实际它的体积却很小，甚至可以融入芯片。

每克卖1.67亿美元，世界上成交最贵的材料，咋就一个国家在生产？ 世界之最碳

每克卖1.67亿美元，世界上成交最贵的材料，咋就一个国家在生产？世界之最碳