Ученые из Китая и Швеции, словно алхимики XXI века, нашли способ синтезировать алмазы, которые на практике способны превзойти свои природные «собратья» по твердости. Их достижения уже обрели форму статьи в журнале Nature Materials, что подчеркивает важность этой работы для научного сообщества.
Алмазы — это не только блеск и красота, но и неисчерпаемые возможности в промышленности. Применяются они, например, в бурении и в обработке материалов, где нужна высокая прочность. Что же делает алмазы столь крепкими? Все дело в их кристаллической решетке, то есть в том, как упорядоченно располагаются атомы в структуре. Обычно в природе алмазы имеют кубическую клеточную структуру. Но исследования показывают, что если изменить эту структуру на гексагональную, где атомы образуют шестиугольные фигуры, можно получить материал с еще более выдающейся твердостью.
Ранее попытки создать такие гексагональные алмазы сталкивались с проблемами — они не только были мелкими, но и имели низкую чистоту. В новом исследовании ученые использовали интересный подход: они нагревали графен — один из аллотропов углерода — в условиях высокого давления. И, о чудо, им удалось получить синтетический алмаз с гексагональной решеткой!
Испытания показали, что этот новый алмаз может выдерживать впечатляющее давление до 155 гигапаскалей и сохранять свою стабильность даже при температурах до 1100°C. Для сравнения, природные алмазы обычно разрушаются уже при 70-100 ГПа и 700°C. Это открытие может коренным образом изменить сферу применения алмазов в промышленности.
Хотя, скорее всего, синтетические алмазы не станут экстравагантными украшениями, их уникальные свойства могут сделать их незаменимыми в таких областях, как обработка сверхтвердых материалов. Это исследование не только открывает новые горизонты в синтезе углеродных материалов, но и подчеркивает, как наука может трансформировать наши понимания о привычных веществах, открывая новые пути для технологического прогресса.
🚨 Эксклюзив! Самые свежие новости и уникальные материалы, которых нет в соцсетях. Подписывайтесь на наш Telegram-канал! 👇
Подписаться
