22.02.2025, 12:43
Evgenia Vavilova
873

Ученые создали еще более твердые гексагональные алмазы

❋ 4.6

Специалисты смогли вырастить из графита алмаз, выигрывающий у природного в твердости. Они добились этого, создав условия для формирования гексагональной кристаллической решетки.

Микроструктурный анализ образцов SG-50 и SG-20 © Nature Materials (2025). DOI: 10.1038/s41563-025-02126-9
Микроструктурный анализ образцов SG-50 и SG-20 © Nature Materials, 2025. DOI: 10.1038/s41563-025-02126-9

Алмазы ценят по всему миру и в разных индустриях по разным причинам. Ювелирам нужен блеск и чистота, инженерам и стоматологам — твердость. Алмазы очень твердые, на 10 из 10 по шкале относительной твердости минералов, шкале Мооса. Остальные минералы можно поцарапать и разрезать алмазами. Бриллиантовые сережки царапают сапфировые стекла телефонов, алмазные резаки справляются со стеклом.

Высокая твердость и широкое промышленное применение породили спрос на искусственные алмазы. Сверла и буры с алмазной крошкой успешно обрабатывают керамику, зубы, металл и горные породы. Ученые разработали несколько способов выращивания синтетических алмазов как для инженерных, так и для научных и ювелирных целей.

У большинства природных и синтетических алмазов — кубическая кристаллическая решетка. Исследователи пытались промышленно создавать более твердые алмазы с гексагональной решеткой, но получали слишком маленькие и некачественные образцы. Природные алмазы с гексагональной решеткой существуют, их находят в метеоритных кратерах и называют лондслеитом.

Международная группа ученых смогла создать условия для формирования гексагональных алмазов из графита, аллотропной формы углерода с гексагональной кристаллической решеткой. Они нагревали материал до температуры около 1500 градусов Цельсия внутри камеры высокого давления. Исследователи обнаружили, что при этих условиях могут заставить графит превращаться в синтетический алмаз с желаемой кристаллической решеткой. Работа опубликована в Nature Materials.

Созданный учеными алмаз размером несколько миллиметров показал твердость 155 гигапаскалей и сохранил термическую стабильность до 1100 градусов Цельсия. Природные алмазы обычно имеют твердость 70-100 гигапаскалей и выдерживают температуры до 700 градусов Цельсия. При дальнейшем нагреве они или преображаются в графит в бескислородной среде, или реагируют с кислородом и становятся углекислым газом — CO2.

Исследователи говорят, что созданные по их технологии алмазы вряд ли будут использоваться ювелирами. Повышенную твердость оценят в бурении и обработке материалов, а также микроэлектронике. Синтетические алмазы могут работать как подложки для выращивания транзисторов и используются учеными в исследованиях сверхпроводимости.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Evgenia Vavilova
Пишет в основном о физике и химии, любит нанотехнологии, шестиугольники и утконосов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

11 сентября, 06:01
Елизавета З.

Расположенный на Гавайях щитовой вулкан Килауэа считается одним из наиболее активных действующих вулканов. Гавайская вулканическая обсерватория Геологической службы США ожидает, что 55-й эпизод фонтанирования лавы может произойти уже сегодня.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

8 сентября, 19:25
Елизавета З.

Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий