Китай створив надтвердий «метеоритний алмаз»

Китайські вчені стверджують, що відтворили в лабораторії невловимий «метеоритний алмаз», що вирішило шість десятиліть суперечок щодо існування цього матеріалу.

Хоча всі алмази містять атоми вуглецю, вони не обмежуються звичною кубічною структурою. Дослідницькі групи по всьому світу роками працюють над відтворенням варіанту гексагонального розташування з його характерною структурою укладання атомів - Фото: ШІ

Зазвичай алмази утворюються з атомів вуглецю, розташованих у кубічній формі, як блоки Lego, складені у квадрат, на глибині близько 150 км під землею, де температура перевищує 1000 градусів Цельсія, а тиск надзвичайно високий.

Але вважається, що гексагональний алмаз, також відомий як лонсдейліт, утворився, коли метеорит врізався в Землю під впливом величезної температури та тиску.

Ця структура робить алмаз приблизно на 60% твердішим за звичайний алмаз. Перший зразок був знайдений у метеориті Каньйон Діабло, який упав в Аризоні близько 50 000 років тому. Вчені давно сперечаються, чи існує лонсдейліт у чистому вигляді, чи це просто суміш кубічного алмазу та графіту.

Попередні спроби відтворити цей тип алмазу в лабораторії або зазнали невдачі, або дали лише нечисті продукти.

Нова дослідницька група, до складу якої входять експерти з Науково-дослідного центру високого тиску та Сіаньського інституту оптики та точної механіки Китайської академії наук, успішно створила чисті гексагональні кристали алмазу шириною близько 100 мікрометрів (що еквівалентно товщині людської волосини).

Перший гексагональний алмаз був виявлений у 1967 році в метеориті Каньйон Діабло, який упав в Аризоні 50 000 років тому. Вважається, що він утворився з графіту під дією надзвичайно високої температури та тиску під час зіткнення з Землею. Фото: Ай

У статті, опублікованій у журналі Nature, команда вчених повідомила, що вони використали надчистий монокристалічний графіт для мінімізації домішок, а потім застосували високий тиск і температуру в «майже ізотропних» умовах, що означає, що тиск був рівномірним у всіх напрямках.

Під час цього процесу вчені також використовували рентгенівські промені in situ для спостереження за структурними змінами в режимі реального часу, тим самим змінюючи умови, що сприяють утворенню гексагональних алмазів.

Цей успіх вважається першим прямим, однозначним доказом того, що гексагональний алмаз існує як стабільна та чітка структура, розширюючи визначення "надтвердого" далеко за межі традиційного алмазу.

Завдяки своїй видатній твердості та термостійкості, синтетичні гексагональні алмази можуть бути використані у виробництві ріжучих інструментів, зносостійких покриттів і навіть у високоякісній електроніці, де потрібні матеріали, що добре проводять тепло та можуть витримувати суворі умови.

«Цей синтетичний гексагональний алмаз обіцяє відкрити нові напрямки в розробці надтвердих матеріалів та передових електронних пристроїв», – сказав професор Хо Кван Мао з Китайської академії наук.

Повернутися до теми

МІНЬ ХАЙ

Джерело: https://tuoitre.vn/trung-quoc-tao-ra-kim-cuong-thien-thach-sieu-cung-20250811162700281.htm