euro-pravda.org.ua

Вчені створили ще твердіші гексагональні діаманти.

Фахівці змогли виростити з графіту алмаз, який перевищує природний за твердості. Вони досягли цього, створивши умови для формування гексагональної кристалічної решітки.
Ученые разработали новые, еще более прочные гексагональные алмазы.

Алмази цінуються по всьому світу та в різних галузях з різних причин. Ювелірам потрібен блиск і чистота, інженерам і стоматологам — твердість. Алмази є надзвичайно твердими, на 10 з 10 за шкалою відносної твердості мінералів, шкалою Мооса. Інші мінерали можуть бути подряпані та розрізані алмазами. Бриліантові серйги дряпають сапфірові скла телефонів, алмазні різці справляються зі склом.

Висока твердість і широке промислове застосування сприяли попиту на штучні алмази. Свердла та бури з алмазною крихтою успішно обробляють кераміку, зуби, метал і гірські породи. Вчені розробили кілька способів вирощування синтетичних алмазів як для інженерних, так і для наукових та ювелірних цілей.

У більшості природних і синтетичних алмазів — кубічна кристалічна решітка. Дослідники намагалися промислово створювати більш тверді алмази з гексагональною решіткою, але отримували занадто маленькі та неякісні зразки. Природні алмази з гексагональною решіткою існують, їх знаходять у метеоритних кратерах і називають лондслейтом.

Міжнародна група вчених змогла створити умови для формування гексагональних алмазів з графіту, алотропної форми вуглецю з гексагональною кристалічною решіткою. Вони нагрівали матеріал до температури близько 1500 градусів Цельсія всередині камери високого тиску. Дослідники виявили, що за цих умов можуть змусити графіт перетворюватися на синтетичний алмаз з бажаною кристалічною решіткою. Робота опублікована в Nature Materials.

Створений вченими алмаз розміром кілька міліметрів показав твердість 155 гігапаскалей і зберіг термічну стабільність до 1100 градусів Цельсія. Природні алмази зазвичай мають твердість 70-100 гігапаскалей і витримують температури до 700 градусів Цельсія. При подальшому нагріванні вони або перетворюються на графіт в безкисневому середовищі, або реагують з киснем і стають вуглекислим газом — CO2.

Дослідники стверджують, що створені за їх технологією алмази навряд чи будуть використовуватися ювелірами. Підвищену твердість оцінять у бурінні та обробці матеріалів, а також у мікроелектроніці. Синтетичні алмази можуть працювати як підкладки для вирощування транзисторів і використовуються вченими в дослідженнях надпровідності.