Китайские исследователи успешно синтезировали редкий сверхтвёрдый алмаз, впервые обнаруженный в метеоритах, что открывает перспективы для передовых промышленных применений.
Группа учёных из двух китайских университетов создала в лаборатории сверхтвёрдый высококачественный «супералмаз», который прочнее природных алмазов. Это изобретение может найти применение в ключевых отраслях промышленности, где алмазы уже широко используются, например, в режущих и полировальных инструментах.
В то время как большинство природных и синтетических алмазов имеют кубическую структуру, сверхтвёрдые алмазы, известные как лонсдейлит, обладают гексагональной кристаллической структурой. До настоящего времени самые твёрдые алмазы находили только в кратерах от падения метеоритов, что делало их редкими, и они были небольшими по размеру.
Однако исследователи из Цзилиньского университета под руководством Лю Бинбина и Яо Мингуана, совместно с Чжу Шэнцаем из Университета Сунь Ятсена в Шэньчжэне, обнаружили, что графит образует структуру, названную «постграфитовой фазой». Это привело к формированию гексагонального алмаза при сжатии и нагревании под экстремально высоким давлением.
Читайте: Новый способ хранения данных миллионы лет открыт Китайскими учёными
Получение чистых гексагональных алмазов из графита
Первый сверхтвёрдый алмаз, лонсдейлит, был обнаружен в метеорите Каньон Дьябло в Аризоне в 1967 году.
Хотя с тех пор прошло немало лет, учёным было сложно воссоздать его искусственным путём. Но китайской исследовательской группе удалось разработать метод синтеза практически чистых, хорошо кристаллизованных гексагональных алмазов из графита.
В исследовании указывается, что полученный синтетический алмаз обладает высоким качеством и превосходными физическими свойствами. Он на 40% твёрже природных алмазов и имеет более высокую термическую стабильность, чем наноалмазы, размер которых меньше 100 нанометров.
Авторы также поясняют, что превосходная термическая стабильность и сверхвысокая твёрдость гексагонального алмаза указывают на его большой потенциал для промышленного применения. Они отметили, что их открытия дают ценное понимание процесса преобразования графита в алмаз при повышенном давлении и температуре, открывая возможности для производства и использования этого уникального материала.
Ранее уже создавали гексагональные алмазы
Это не первый случай создания такого алмаза в лаборатории. В 2021 году группа американских исследователей сообщила о создании гексагональных алмазов, достаточно крупных для измерения их жёсткости с помощью звуковых волн.
Созданный в лаборатории материал имел потенциал применения в различных отраслях. Учёные также обнаружили, что гексагональный алмаз, вероятно, твёрже кубического алмаза, это делает его превосходной альтернативой для механической обработки, сверления или любого применения, где обычно используются кубические алмазы.
Другой автор исследования упомянул, что гексагональные алмазы потенциально также могут использоваться в будущем для создания обручальных колец. Их уникальные свойства способны сделать их альтернативой традиционным алмазам на определённых рынках.
Китайские исследователи также уже добивались успехов в разработке алмазных материалов. Алмазы, известны как самый твёрдый природный материал, являются превосходными проводниками тепла, но не проводят электрический заряд.
В прошлом году совместная работа исследователей из Университета Чжэнчжоу, Академии наук Хэнаня, Университета Нинбо и Цзилиньского университета, привела к успешной разработке алмазов, способных проводить электричество.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU
