Искусственный алмаз получен при комнатной температуре 23.11.2020

Новая технология позволяет синтезировать искусственные алмазы без сильного нагревания и получать даже редчайший лонсдейлит с особо прочными кристаллами.

В естественных условиях алмазы формируются глубоко в недрах Земли. Его образование занимает немало времени, требует высокого давления и нагрева выше 1000 °C. Получать синтетические алмазы удается быстрее, хотя процесс по-прежнему происходит при огромных давлениях и температурах. Обойтись без нагревания ученые научились только теперь, разработав синтез алмазов при обычной комнатной температуре.

Атомы углерода могут образовывать самые разные структуры - от плоского и черного графена до сверхпрочного и прозрачного алмаза. Однако и алмазы бывают разными: частицы в его кристаллах могут складываться не только в "классическую" кубическую, но и в гексагональную кристаллическую решетку, образуя особую форму алмаза - лонсдейлит. Он отличается еще большей твердостью, чем кубический, однако в природе встречается намного реже. Да и в лаборатории получить его сложнее.

Однако международной команде ученых во главе с профессором Австралийского национального университета Джоди Брэдби удалось синтезировать и кубическую, и гексагональную формы алмаза без использования высоких температур. Как правило, для этого пытаются искусственно воссоздать условия земных недр с их жаром и огромным давлением. Однако на этот раз физики обратились к другому естественному механизму образования алмазов - метеоритному.

Эти кристаллы действительно могут появляться из углерода в результате мощных ударов небесных тел, причем не только на Земле, но и в космосе. Предполагается, что температура при этом не так важна, как сдвиговая сила, благодаря которой разные слои материала испытывают усилие, направленное в разные стороны. Представьте сильный толчок в стол с плохо закрепленными ножками: столешница сдвигается в одну сторону, ножки - в обратную.

Поэтому авторы сконструировали установку, которая позволяла воздействовать на образец графита мощным сдвиговым усилием и одновременно огромным давлением. Рассмотрев затем образец под электронным микроскопом, они обнаружили кристаллы алмаза. Кубические кристаллы образовали тончайший "капилляр" между слоями лонсдейлита. Процесс занял всего несколько минут, и ученые надеются, что его удастся доработать для промышленного применения и массового синтеза этого невероятно прочного материала.

Возможно даже, что, дополнительно повысив сдвиговую силу, удастся снизить давление, необходимое для образования кристаллов. Пока для этого требуется порядка 80 ГПа - как замечают авторы, "давление, сравнимое с весом 640 африканских слонов, балансирующих на носке балетного пуанта".

<< Назад: Сетевое хранилище TerraMaster F5-221 24.11.2020

>> Вперед: Смешанная реальность для автомобилей 23.11.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двусторонние солнечные батареи 22.01.2021

Международная команда из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии (KAUST) и Университета инженерии Торонто (Канада) разработала солнечную батарею, которая соединяет в себе лучшие характеристики перовскитных и кремниевых технологий. Сегодня существуют тандемные солнечные элементы, сочетающие в себе перовскит и кремний. По сравнению с обычными кремниевыми батареями такие элементы более эффективно преобразовывают свет солнца в электричество за счет поглощения ...>>

Перенос данных с компьютера в геном живых бактерий 22.01.2021

Ученые из Колумбийского университета научились переносить данные с компьютера в геном живых бактерий. В ходе исследования специалистам удалось реализовать условия, в которых возможно записать 72 бита данных прямо в ДНК. В итоге ученые записали закодированную фразу "Hello world!" в плазмиды живых бактерий E. coli. Более того, записанную фразу удалось прочесть после секвенирования ДНК живых бактерий. Традиционные записи данных в ДНК основаны на кодировании единиц и нулей файла данных в виде ...>>

Биосенсор для высокочувствительного обнаружения молекул 21.01.2021

Компания Imec представила самый маленький кремниевый FinFET, который функционирует как биосенсор. Разработчикам удалось создать транзистор сверхмалых размеров: ширина ребра 13 нм, а длина затвора - 50 нм. Благодаря высокой степени интеграции и низкой стоимости полевые транзисторы (FET) вызвали большой интерес для работы в сфере биочувствительности - обнаружения ДНК, белков, вирусов и определение pH. Когда биомолекулы связываются с химически модифицированной диэлектрической поверхностью затвор ...>>

Металлическое топливо 20.01.2021

Микрогравитация помогает найти ответы и модели для усовершенствования процессов, необходимых для эффективного сжигания твердого топлива, такого как железная пыль. Твердое топливо используется для сжигания спички, зажигания бенгальского огня в канун Нового года, а также в качестве топлива в ускорителях многих ракет. Но металлы, такие как железо, также могут гореть в виде порошка, они полностью бездымны и не содержат углерода. Металлы можно производить с использованием чистой энергии, например, ...>>

Боевой лазер HELIOS 20.01.2021

ВМС США получил боевой лазер для монтажа на боевой корабль. Система HELIOS будет смонтирована на эскадренном миноносце USS Preble (тип "Арли Берк") в период его технического обслуживания. Тем самым ВМС США получат единственную в мире уникальную боевую лазерную установку для испытаний в реальных условиях. Система HELIOS или высокоэнергетический лазер с интегрированными системами оптического ослепления и наблюдения представляет собой составной источник качественного лазерного излучения. Это вол ...>>

Случайная новость из Архива

Смартфон Samsung Galaxy S 29.05.2010

Новый флагманский смартфон, работающий под управлением операционной системы Google Android, официально представила компания Samsung. Модель, известная под названием Galaxy S (GT-I9000), является первым телефоном производителя, оснащенным 4-дюймовым дисплеем, выполненным по технологии Super AMOLED.

Данное решение превосходит по качеству изображения не только ЖК-матрицы, но и традиционные AMOLED. Помимо Galaxy S такие экраны используются в первом Bada-аппарате Samsung Wave.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов