• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29.11.2021
Сергей Васильев
3 891

Ученые научились создавать алмазы пониженной хрупкости

5.2

Фуллерены помогли синтезировать кристаллическую решетку алмаза без дальней упорядоченности — не столь хрупкую, как обычно.

©Jared Tarbell, Flickr

Алмаз — самый твердый минерал в природе. Однако оборотной стороной этого полезного свойства оказывается хрупкость: алмазом легко оставить царапину на стекле или стали, но его так же легко разбить сильным ударом. Теперь команда ученых из Китая и США продемонстрировала метод получения не таких хрупких алмазов. Об этом они пишут в новой статье, опубликованной в журнале Nature.

Твердость и хрупкость алмазу придает высокая структурная упорядоченность расположения атомов углерода в его кристаллической решетке. Она сохраняется и на ближнем порядке, на расстояниях, сопоставимых с размерами самих атомов, и на неограниченном дальнем порядке. Чтобы придать алмазу не столь высокую хрупкость без потери твердости, ученые решили получить структуру, которая сохраняет порядок на ближних и средних дистанциях, но дальнего порядка лишена. Такие структуры называют паракристаллическими.

Слева — кристаллическая структура алмаза, справа — паракристалл / ©Hu Tang

Для их получения Говард Шэн (Howard Sheng) из Университета Джорджа Мейсона и его соавторы внесли изменения в традиционный метод создания искусственных алмазов. Обычно их получают из углерода, который подвергается чрезвычайно сильному сжатию при очень высокой температуре. Чтобы лишить готовый кристалл дальнего порядка, но сохранить ближние, в исходный «рецепт» добавили фуллерены — сложные органические молекулы, имеющие формы полых сфер, составленных углеродными многогранниками.

Исходные материалы нагревали до 900-1300 °С и подвергали давлению до 27-30 гигапаскалей (для сравнения, стандартное атмосферное давление составляет 100 килопаскалей — в десятки тысяч раз ниже). Оказалось, при таких условиях микросферы фуллеренов коллапсируют, словно лопнувшие шарики, встраиваясь в структуру минерала. Это приводит к ослаблению дальнего порядка в кристаллической решетке и делает ее не такой хрупкой.

Заметим, что уровни давления и нагревания, необходимые для нового метода, оказались даже ниже, чем обычно требуется для создания искусственных алмазов. Впрочем, не так давно ученые научились получать их даже при комнатной температуре.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 09:13
Полина Меньшова

Особенности личности — в частности, степень экстравертности — влияют на то, кто с большей вероятностью будет одиноким, а кто вступит в отношения. Типы личности также связаны с уровнем общей удовлетворенности жизнью. К таким выводам пришли ученые из Канады.

Позавчера, 11:05
Игорь Байдов

Некоторым насекомым становится сложнее находить себе пары внутри вида из-за роста концентрации «вредного» тропосферного озона. Он разрушает выделяемые этими животными половые феромоны, что может привести к «неправильному спариванию» и появлению бесплодного потомства. Такая ситуация опасна катастрофическим сокращением численности насекомых в мире. Об этом в своей статье рассказали биологи из Германии.

Вчера, 18:37
Андрей

Французские и американские зоологи проанализировали тысячи часов наблюдений за агрессивным поведением взрослых самцов шимпанзе и бонобо в дикой природе. Результаты количественного сравнения, как отмечают авторы, их удивили.

Позавчера, 09:13
Полина Меньшова

Особенности личности — в частности, степень экстравертности — влияют на то, кто с большей вероятностью будет одиноким, а кто вступит в отношения. Типы личности также связаны с уровнем общей удовлетворенности жизнью. К таким выводам пришли ученые из Канады.

Позавчера, 11:05
Игорь Байдов

Некоторым насекомым становится сложнее находить себе пары внутри вида из-за роста концентрации «вредного» тропосферного озона. Он разрушает выделяемые этими животными половые феромоны, что может привести к «неправильному спариванию» и появлению бесплодного потомства. Такая ситуация опасна катастрофическим сокращением численности насекомых в мире. Об этом в своей статье рассказали биологи из Германии.

11 апреля
Ольга Иванова

Американские ученые пришли к выводу, что ценности, подчеркивающие важность терпимости и индивидуализма, во всем мире за последние 40 лет резко разошлись, особенно между западными странами с высоким уровнем дохода и остальными государствами.

18 марта
Игорь Байдов

Грузовой самолет будут использовать для перевозки 90-метровых лопастей ветряных турбин, которые невозможно доставить по суше из-за размеров. Предполагается, что этот аппарат произведет революцию в сфере возобновляемых источников энергии.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: