Вчені з Геофізичної лабораторії Карнегі відкрили надтвердий аморфний алотропний стан вуглецю, що має перевагу над звичайним алмазом.

Вуглець є четвертим найпоширенішим елементом у Всесвіті і може приймати всілякі форми, що називаються алотропами, наприклад форму алмаза чи графіту. Вченим вдалося створити нову форму вуглецю, здатну протистояти екстремальному тиску, що раніше спостерігалося тільки в алмазі.

Дослідники експериментували зі скловуглецем, особливою формою вуглецю, що була вперше синтезована у 1950-х роках з метою об'єднання властивостей скла, кераміки і графіту. Команда вчених Геофізичної лабораторії Карнегі створила новий алотроп вуглецю, піддавши скловуглець тиску у 400 тис. разів більшому, ніж атмосферний.

Нова форма вуглецю здатна витримати в одному напрямку тиск 1,3 млн атмосфер і при цьому не руйнуватися при тиску 600 тис. атмосфер у всіх інших напрямках. Крім алмаза, не існує інших речовин здатних протистояти такому навантаженню, а значить - новий алотроп вуглецю дійсно дуже міцний і може знайти застосування у науці та техніці.

На відміну від алмаза й інших кристалічних форм вуглецю, структура нового матеріалу аморфна, тобто у неї немає впорядкованої структури кристалів. Це є потенційною перевагою у порівнянні з алмазом, оскільки новий алотроп має ізотропну твердість, тобто практично однаково міцний у всіх напрямках. Міцність алмаза, у свою чергу, багато в чому залежить від напрямку, у якому орієнтований кристал.

Унікальні якості нової речовини відкривають можливості для її використання у різноманітних промислових процесах, наприклад у якості надтвердих «ковадл» для роботи в умовах надвисокого тиску, що дозволить виготовляти нові класи надщільних і міцних матеріалів.

За матеріалами: rnd.cnews.ru