Российские физики создали "неразрушимые" наноалмазы
Российские и зарубежные физики создали новый тип наноалмазов,
представляющие собой шарики размером в 20 микрометров, способные
выдержать давления, превышающие сжатие материи в центре Земли в три
раза, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
За последние два десятилетия ученые создали несколько сверхпрочных
материалов на базе углерода, карбида кремния и ряда других материалов,
которые способны выдерживать давление, в сотни тысяч и миллионы раз
превышающее атмосферное. Изучение их свойств помогает ученым понять,
как устроено и как ведет себя ядро Земли и ее далеких "кузин" у других
звезд, а также приближает нас к созданию высокотемпературных
сверхпроводников и других чудо-материалов.
Наталья Дубровинская из университета Байерта (Германия) и ее коллеги
из ряда российских ВУЗов и институтов добавили в число таких
сверхтвердых материалов новый вид алмазов, представляющих собой
микроскопические прозрачные шарики диаметром всего в 20 микрометров,
способные остаться целыми при попадании в ядро Земли.
Этот материал был получен российскими учеными и их зарубежными
коллегами в результате двухэтапного сжатия другого сверхтвердого
материала – нанокристаллических алмазов, секрет синтеза которых из
"шариков"-фуллеренов и листов графита был открыт в 90 годах прошлого
века.
Сначала ученые изготовили шарики из нанокристаллических алмазов, сжав
так называемый стеклоуглерод до давления в 177 тысяч атмосфер
при температуре в 2000 градусов Цельсия. Затем Дубровинская и ее коллеги
отобрали только те алмазные шарики, которые оставались прозрачными,
и повторно сжали их, повысив давление до 220 гигапаскаль (2,2 миллиона
атмосфер).
После этого продолжение эксперимента стало фактически невозможным,
так как созданный материал оказался прочнее, чем материал самого пресса –
монокристаллические алмазы. Шарики "нового углерода", как показали
снимки с электронного микроскопа, состоят из микроскопических алмазных
зерен размерами в 3-5 нанометров, чья поверхность похожа по своим
свойствам и устройству на графен, а весь алмаз – на гигантский фуллерен.
В результате этого прозрачные алмазные шарики превратились в материю,
способную выдерживать давления, превышающие 1 терапаскаль (10 миллионов
атмосфер), что почти в три раза выше, чем давление, которое достигается
в центре Земли.
Как подчеркивают физики, это лишь консервативные оценки их
прочности — пока они не могут вычислить, насколько прочными они являются
на самом деле из-за того, что данные алмазы прочнее всех остальных
материалов, при помощи которых их можно было бы сжать.
Эти наноалмазы, как отмечают Дубровинская и ее коллеги, можно
использовать в качестве основы для прессов, способных развивать подобные
сверхвысокие давления, а также в качестве рассеивающих линз
для рентгеновских приборов, что открывает дорогу для создания
рентгеновских микроскопов.
http://ria.ru/science/20160723...
Источник: cont.ws.
Рейтинг публикации:
|
