Международная группа ученых получила в лабораторных условиях алмаз, который превосходит природные аналоги по своей твердости и прочности. Секретом столь удивительных свойств стала гексагональная кристаллическая решетка минерала. Ее формирования удалось добиться благодаря созданию особых условий.
Твердость алмазов
Твердость алмазов измеряется по шкале Мооса, где они занимают высшую позицию – 10 из 10. Это означает, что алмазом можно поцарапать любой другой минерал. Именно поэтому алмазы так востребованы в промышленности, где их используют для обработки различных материалов, таких как керамика, металл и горные породы. Широкое применение алмазов в промышленности привело к появлению спроса на искусственные алмазы. Ученые разработали несколько методов выращивания синтетических алмазов, которые используются как в инженерных, так и в ювелирных целях.
Гексагональные алмазы
Большинство природных и синтетических алмазов имеют кубическую кристаллическую решетку. Однако ученые давно пытались создать алмазы с гексагональной решеткой, которые, как предполагалось, должны быть еще тверже. Природные гексагональные алмазы, известные как лонсдейлит, встречаются в метеоритных кратерах, но их получение в лабораторных условиях представляло собой серьезную проблему.
Но недавно международной группе ученых удалось достигнуть условий для формирования гексагональных алмазов из графита – аллотропной формы углерода с гексагональной кристаллической решеткой. Они нагревали графит до температуры около 1500 градусов Цельсия внутри камеры высокого давления. В результате этого процесса графит превращался в синтетический алмаз с желаемой кристаллической решеткой.
Поразительные характеристики
Полученный алмаз размером несколько миллиметров показал твердость 155 гигапаскалей и сохранил термическую стабильность до 1100 градусов Цельсия. Для сравнения, природные алмазы обычно имеют твердость 70-100 гигапаскалей и выдерживают температуры до 700 градусов Цельсия.
Ученые полагают, что созданные ими алмазы вряд ли будут использоваться в ювелирном деле. Их повышенная твердость найдет применение в бурении, обработке материалов и микроэлектронике. Также синтетические алмазы могут служить подложками для выращивания транзисторов и использоваться в исследованиях сверхпроводимости.
The post Твердость 15 из 10: ученые создали сверхпрочный синтетический алмаз appeared first on Русская семерка.