Widgets Magazine
23:01 14. října 2019
Nanodiamant

Ruští fyzikové vytvořili „nezničitelné“ nanodiamanty

© Foto: Dubrovinskaia et al. Sci. Adv. 2016
Svět
Získat krátkou URL
11190
Sledujte nás na

Ruští a zahraniční fyzikové vytvořili nový typ nanodiamantů, které mají tvar kuliček v rozměru 20 mikrometrů, jsou schopné odolat tlaku třikrát vyššímu, než je stlačení hmoty v centru Země, uvádí se v článku, uveřejněném v časopise Science Advances.

Za posledních dvacet let vědci vytvořili několik mimořádně tvrdých materiálů na základě uhlíku, karbidu křemíku a řady dalších materiálů, které jsou schopné vydržet tlak, který je stoticícmilionkrát vyšší než atmosferický. Studium jejich vlastností pomáhá vědcům pochopit, jak je vytvořeno a jak se chová jádro Země a jejích vzdálených „sestřenic" a dalších hvězd, a také nás přibližuje k vytvoření vysoceteplotních superkabelů a dalších zázračných materiálů.

Natalja Dubrovinskaja z Baiertovy univerzity (Německo) a její kolegové z řady ruských vysokých škol a institutů přidali k takovým supertvrdým materiálům nový druh diamantů, které mají tvar mikroskopických průzračných kuliček s průměrem pouhých 20 mikrometrů, schopných zůstat celými při pádu do zemského jádra.

Tento materiál byl získán ruskými vědci a jejich zahraničními kolegy výsledkem dvouetapového stlačení supertvrdého materiálu — makrokrystalických diamantů, jejichž tajemství syntézy z „kuliček" — fulerenů a listů grafitu bylo odhaleno v 90. letech minulého století.

Nejdříve vědci vytvořili kuličky z nanokrystalických diamantů stlačením takzvaného skelného uhlíku tlakem 177 tisíc atmosfér při teplotě 2000 stupňů Celsia. Potom Dubrovinskaja a její kolegové vybrali pouze ty diamantové kuličky, které zůstaly průzračné, a opakovaně je stlačili při zvýšení tlaku na 220 gigapascalů (2,2 milionu atmosfér).

Poté se stalo pokračování experimentu prakticky nemožným, protože vytvořený materiál byl pevnější, než materiál samotného presu — monokrystalické diamanty. Kuličky „nového uhlíku", jak ukázaly snímky z elektronického mikroskopu, jsou tvořeny mikroskopickými diamantovými zrny o rozměru 3-5 nanometrů, jejich povrch je podobný svými vlastnostmi a stavbou grafenu, a celý diamant — gigantickému fulerenu.

Následkem toho se průzračné diamantové kuličky změnily v hmotu, schopnou vydržet tlak, převyšující 1 terapascal (10 milionů atmosfér), což je téměř třikrát vyšší, než tlak, který je ve středu Země.

Jak zdůrazňují fyzikové, je to pouze konzervativní hodnocení jejich pevnosti — dosud nemohou vyčíslit, jak pevné jsou ve skutečnosti, a to proto, že tyto diamanty jsou pevnější než všechny ostatní materiály, jejichž pomocí by je bylo možné stlačit.

Tyto nanodiamanty, jak uvádí Dubrovinskaja a její kolegové, je možné využít jako základ pro konstrukci lisovacích nástrojů, schopných vyvíjet odpovídající supervysoké tlaky, a také jako rozptylovací čočky (rozptylky) pro rentgenové přístroje, což otevírá cestu k vytvoření rentgenových mikroskopů.

Více:

Vědci odhalili původ vražedných buněk
Ruští vědci poprvé vyzkoušeli elektromagnetické dělo-railgun
Vědci vysvětlili, proč červená barva zvyšuje sklony k revoluci
Vědci uvedli jednu z hlavních hrozeb pro lidstvo
Vědci spočítali, kolik let života zbývá lidstvu
Štítky:
fyzika, vědci, věda, technologie, Rusko
Pravidla společenstvíDiskuse
Komentovat pomocí FacebookuKomentovat pomocí Sputniku
  • Komentář