В Японии разработали материал прочнее алмаза

Ученые из Цукубского университета в Японии создали новый материал на основе углерода, который по твердости превосходит алмаз. Структура получила название «пентадаймонд», сообщает Physical Review Letters.

Алмазы, которые состоят из атомов углерода, расположенных в плотной «решетке», известны своей непревзойденной прочностью. Также известно, что углерод может образовывать множество других стабильных конфигураций, называемых аллотропами. К ним относятся графит в карандашном грифеле, а также наноматериалы, такие как углеродные нанотрубки.

Механические свойства, в том числе твердость, аллотропа зависят главным образом от того, как его атомы связываются друг с другом. В обычных алмазах каждый атом углерода образует ковалентную связь с четырьмя «соседями». В нанотрубках и некоторых других материалах возникают три связи.

Японские ученые решили проверить, что будет, если расположить атомы углерода в более сложной структуре. Они объединили в одной системе атомы, образующие разное количество связей. Теоретические расчеты показали, что новый материал способен выдерживать давление в 1700 гПа (гектопаскаль), тогда как обычный алмаз – 1200.

«Пентадаймонд не только тверже обычного алмаза, но и имеет гораздо меньшую плотность, равную плотности графита», – отметили авторы научной работы.

Этот материал можно использовать как в промышленности, так и в научных экспериментах. Так, он способен стать альтернативой алмазным «наковальням», воссоздающим в лабораторных условиях экстремальное давление внутри планет.