Сжатый стеклянный углерод-так называется вещество, полученное исследователями из Китая и США. Его необычные свойства позволяют найти применение в электронике и бронежилетах.
Самым твердым природным материалом в мире является алмаз – по шкале твердости Мооса этот сорт углерода имеет максимальный рейтинг-10. Твердость обусловлена очень упорядоченной кристаллической структурой. Атомы углерода в нем расположены в правильной решетке. Связи между ними делают алмаз не только очень твердым, но и трудно плавящимся и представляют собой изолятор для электрического тока.
Алмазы образуются под воздействием огромного давления, которое „упорядочивает” атомы углерода. Однако исследователи обнаружили, что, если они нагревают углерод в процессе, он может создать новый, ранее неизвестный материал. Его название-сжатый стеклянный углерод. Результаты исследования этого вещества опубликовал научный журнал "Science Advances"”
Прочный и гибкий
Химически сжатый стеклянный углерод — это нечто среднее между алмазом и графеном – формой углерода, которая может образовывать плоские „листы”. Поэтому новый материал твердый (тверже натурального алмаза!), а также гибкий и при этом очень легкий.
Из нового материала можно будет изготовить элементы брони, особенно те, которые должны иметь небольшой вес. Он найдет свое применение в вертолётостроении и самолётостроении, а также в производстве бронежилетов и других элементов защиты солдат на поле боя.
Сжатый стеклянный углерод также похож на кремний. В зависимости от используемых примесей он может проводить ток или быть изолятором. Исследователи предсказывают, что в будущем углеродная электроника может полностью заменить кремниевую.
Ученые говорят, что сжатый стекловидный углерод можно производить относительно легко и в больших количествах. Таким образом, возможно, что этот материал скоро приведет к технологическому прорыву.
Из расчетов физиков-теоретиков следует, что должен получится материал на целых 58 процентов. более прочный, чем алмаз. Это произошло, если бы кристаллическая структура алмаза была сжата так, что он превратилась бы в шестиугольники – несколько похожие на кристаллы графита, то есть другой разновидности углерода.
Образцы такого материала, названного лонсдейлитом, были впервые обнаружены в 1967 году в кратере после падения метеорита в районе Каньон Диабло, штат Аризона. Примерно в тот же период научились получать его искусственно в лаборатории-сжимая графит при высокой температуре с использованием взрывчатых веществ. Однако тот вариант был не такой твердый, как ожидалось…
