Исследователи нашли способ получать алмазы при комнатной температуре за считанные минуты. Таким методом они создали не только обычные алмазы, но и их редкую разновидность – лонсдейлиты, которые встречаются в местах падения метеоритов.
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Small группой во главе с Джоди Брэдби (Jodie Bradby) из Австралийского национального университета.
Алмаз – это вещество исключительной твёрдости. Благодаря этому и другим своим качествам оно очень ценится в технике. Сферы применения алмазов разнообразны: от банальной резки стекла до создания квантовых компьютеров.
Напомним, что по химическому составу алмаз – это обычный углерод (такой же, как сажа или графит). Но он отличается от последних расположением атомов в кристалле. Однако перестроить кристаллическую решётку нужным образом – очень непростая задача.
"Природные алмазы обычно образуются в течение миллиардов лет на глубине около 150 километров в [недрах] Земли, где имеет место высокое давление и температура выше тысячи градусов по Цельсию", – объясняет Брэдби.
Людям, конечно же, некогда ждать миллиарды лет. Поэтому учёные разработали методы получения искусственных алмазов. Но обычно они тоже требуют высокого давления и высокой температуры, а часто и использования катализаторов.
Однако Брэдби и её коллеги предложили иное решение. Их метод позволяет получить алмазы за считанные минуты при комнатной температуре и без катализаторов.
Разумеется, давление по-прежнему должно быть высоким. Авторы сравнивают его с давлением, которое оказали бы 640 африканских слонов на кончик балетного пуанта. Но всё-таки новый процесс обещает быть дешевле своих аналогов.
Его секрет в том, что физики не просто давят на материал (обычный углерод). Они направляют силу давления так, чтобы она скручивала образец. В результате атомы выстраиваются в новую структуру, и образуется алмаз.
Таким путём авторы получили не только обычные алмазы, но и лонсдейлиты. В природе этот минерал исключительно редок и встречается в основном в местах падения метеоритов.
По некоторым расчётам, чистый лонсдейлит без примесей на 58% твёрже обычного алмаза (однако не все эксперты считают эти цифры бесспорными). Это делает его перспективным материалом для промышленности.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что учёные вырастили гибкие, как резина, алмазы и превратили алмаз в металл.
