Учёные разработали материал, превосходящий алмаз по твёрдости

Новости МирТесен

Ученым из Китая удалось добиться создания материала, похожего на алмаз и превосходящего его по твердости, путем манипуляций на атомном уровне.

Обычное стекло характеризуется хаотичным расположением атомов, что делает его хрупким. Однако ученые из Университета Яншаня (Китай) нашли способ упорядочить эти атомы в стекле, чтобы получить материал с твердостью алмаза или даже большей.

Ключевым фактором оказался выявление оптимального соотношения кристаллизованного и некристаллизованного углерода для получения сверхпрочного стекла. Результаты их работы ученые опубликовали статью в журнале National Science Rewiew.

В ходе экспериментов исследователи сжимали сферы из углерода под давлением приблизительно 25 гигапаскалей, после чего подвергали полученные образцы нагреву в диапазоне от 1000 до 1200 градусов Цельсия. Полученные материалы получили обозначения AM-I, II и III. Для изучения структуры атомов проводился комплексный анализ свойств, показавший полупроводниковые характеристики на уровне аморфного кремния.

Алмаз заслуженно считается одним из наиболее устойчивых веществ в природе. Для нанесения царапины на его поверхность требуется воздействие другого алмаза с силой от 60 до 100 гигапаскалей, причем это значение варьируется в зависимости от происхождения камня – лабораторного или природного.

Твердость стекловидного материала AM-III, синтезированного китайскими учеными, достигает показателя от 110 до 116 гигапаскалей. Это позволяет классифицировать его как наиболее прочный аморфный телом на сегодня. При скольжении им по поверхности природного алмаза остается четкая борозда.