Новая форма алмаза, созданная путем дробления шариков бакиболов, по прочности не уступает природному алмазу и лучше выдерживает нагрев. Исследование ученых об этом было опубликовано в журнале Nature.
Известно, что в алмазах и многих других материалах существует два основных типа молекулярной структуры: кристаллические структуры, в которых все атомы аккуратно организованы в повторяющиеся последовательности, и аморфные структуры, они в основном дезорганизованы. Говард Шенг из Университета Джорджа Мейсона в Фэрфаксе, штат Вирджиния, и его коллеги впервые создали алмаз со структурой, находящейся между этими двумя типами.
Новый материал, названный поликристаллическим, сделан из небольших структур, поликристаллитов, которые состоят всего из нескольких атомов углерода. В расположении поликристаллитов нет определенного порядка.
“Он полностью отличается от известного нам алмаза”, — рассказывает Шенг.
Он и его коллеги создали этот материал, раздавив молекулу углерода под названием бакминстерфуллерен, или баккиболл, между шестью наковальнями из сверхтвердого карбида. При давлении около 30 гигапаскалей – примерно в 450 раз превышающем давление на дне Марианской впадины – и температуре свыше 1 200°C шарики превратились в поликристаллический алмаз.
“Мы считали само собой разумеющимся, что существуют только аморфные и кристаллические структуры, но существует промежуточное состояние, которое мы упустили из виду”, — делится Шенг.
По его мнению, подобные поликристаллические состояния могут существовать и в других твердых телах, и он надеется найти другие новые материалы.
Сообщается, что поликристаллические алмазы гораздо стабильнее многих других форм алмазов при высоких температурах. Они такие же твердые, как природные алмазы, поэтому их можно использовать в пилах и других промышленных инструментах, которые должны работать в течение длительного времени при высоких температурах.
