Ученые из Цукубского университета в Японии создали новый материал на основе углерода, который по твердости превосходит алмаз. Структура получила название «пентадаймонд».
По информации Physical Review Letters, ученые рассказали, что алмазы, которые состоят из атомов углерода, расположенных в плотной «решетке», известны своей непревзойденной прочностью. Также известно, что углерод может образовывать множество других стабильных конфигураций, называемых аллотропами. К ним относятся графит в карандашном грифеле, а также наноматериалы, такие как углеродные нанотрубки, передает mir24.tv.
Отмечается, что механические свойства, в том числе твердость, аллотропа зависят главным образом от того, как его атомы связываются друг с другом. В обычных алмазах каждый атом углерода образует ковалентную связь с четырьмя «соседями». В нанотрубках и некоторых других материалах возникают три связи.
Японские ученые решили проверить, что будет, если расположить атомы углерода в более сложной структуре. Они объединили в одной системе атомы, образующие разное количество связей. Теоретические расчеты показали, что новый материал способен выдерживать давление в 1700 гПа (гектопаскаль), тогда как обычный алмаз – 1200.
«Пентадаймонд не только тверже обычного алмаза, но и имеет гораздо меньшую плотность, равную плотности графита», – отметили авторы научной работы.
Этот материал можно использовать как в промышленности, так и в научных экспериментах. Так, он способен стать альтернативой алмазным «наковальням», воссоздающим в лабораторных условиях экстремальное давление внутри планет.
