Суперкомпьютер доказал возможность существования супералмаза.
Компьютер определил материал, который твёрже алмаза. Материаловедение ждёт жесткое испытание и пересмотр возможностей многих материалов.
Алмазы — самый твердый природный материал на Земле, но суперкомпьютер Frontier («Форт») смоделировал ещё более прочный. Учёные назвали его супералмазом. Теоретически материал есть за пределами нашей планеты и, возможно, однажды его создадут на Земле.
Как и обычные алмазы, супералмазы состоят из атомов углерода. Это специфическое состояние углерода, состоящее из восьми атомов, предположительно будет стабильно в условиях нашей окружающей среды. То есть, теоретически их можно создать в земной лаборатории.
Это особое состояние называется BC8 и представляет собой фазу высокого давления, которое обычно встречается в кремнии и германии. И, как предполагают модели, созданные компьютером, земной углерод также может существовать в этой конкретной фазе.
Кто же сделал такое предположение? Frontier - самый быстрый и первый эксафлопсный суперкомпьютер - моделировал эволюцию миллиардов атомов углерода, находящихся под огромным давлением. Суперкомпьютер предсказал, что углерод BC8 на 30% более устойчив к сжатию, чем обычные алмазы.
Несмотря на многочисленные попытки синтезировать эту неуловимую кристаллическую фазу углерода, она может существовать на богатых углеродом экзопланетах. Открытие компьютера - очередное свидетельство существования сверхтвердых материалов в глубинах космоса.
Так в 2022 году группа исследователей нашла доказательства того, что лонсдейлит - редкая форма алмаза - может существовать во фрагментах метеоритов, падающих на Землю.
Экзопланеты давно стали объектом изучения космических обсерваторий, но изучить поближе эти материалы сложно. Супералмазы образовываются только в средах с чрезвычайно высоким давлением, то есть в ядрах этих экзопланет.
Но развитие человеческой науки в будущем позволит компьютерным способом моделировать условия, преобладающие на этих богатых углеродом планетах, а значит, и привести к лучшему пониманию свойств углеродной фазы BC8. Следующим этапом станет попытка его создать.
Вот как прокомментировал прогнозы учёных директор Института ракетно-космической техники и технологии машиностроения Технологического университета им. А.А. Леонова, кандидат технических наук Виктор Иванович Привалов:
«Подобные супералмазы, в конце концов, удастся вырастить в лабораторных условиях. Однако для достижения этой цели команда, поставившая такую задачу, должна будет сопоставить возможность их получения с энергетическими затратами. Энергии потребуется колоссальное количество.
Получение супералмаза на Земле будет величайшим открытием в материаловедении и перевернёт ситуацию во многих областях науки и промышленности.
Ну, и, шутя. Наверняка, кому-нибудь придёт в голову сделать из этого материала самые дорогие украшения. Например, самые дорогие во вселенной серьги с супербриллиантами».
Ставь лайк, делай репост! Подписывайся на канал «Леоновка: Наука 5.0», чтобы читать интересные статьи из мира науки, современных технологий и человеческого любопытства.