Физики обнаружили вещества более прочные, чем алмаз
Физики из шанхайского университета Цзяо Туна обнаружили, что прочность некоторых особо редких элементов растёт под внешним давлением. Под воздействием индентора – предмета, развивающего фиксированное давление на поверхность – испытуемые материалы демонстрировали существенные изменения внутренних свойств, вследствие чего их прочность начала существенно превосходить прочность алмаза, передаёт Правда.Ру.
Первым таким материалом стал искусственный минерал - вюртцитный нитрид бора. Термин "вюртцит" обозначает специфическую лучистую структуру кристалла и происходит от названия одноимённого минерала. Сам по себе нитрид бора в любой структуре не обладает признаками сверхпрочности. Они начинают проявляться после появления давления.
При давлении индентора деформация кристаллической решётки приводит к перераспределению межатомных связей нитрида бора. В результате твёрдость минерала возрастает на 78%, а показатель выдерживаемого давления становится равен 114 гигапаскалям. Это больше, чем у алмаза, который в аналогичных условиях выдерживает до 97 гигапаскалей.
Абсолютный рекорд прочности принадлежит другому материалу – лонсдейлиту. Эта редкая форма алмаза имеет шестигранную кристаллическую структуру, которая образуется только под воздействием внешних сил огромных мощностей. Кристаллы лонсдейлита можно обнаружить только в местах падения метеоритов или создать в лабораторных условиях.
В нормальных условиях лонсдейлит тоже не может конкурировать по прочности с алмазом, но под постоянным давлением его структура изменяется. Исследуя этот материал, учёные смогли зафиксировать новый абсолютный рекорд твёрдости – под воздействием индентора лонсдейлит выдерживает до 152 гигапаскалей, что на 58% больше прочности алмаза.
Физики планируют продолжить эксперименты со сверхпрочностью, изучение которой поможет открыть новые технологии создания надёжных конструкционных материалов. Однако на это могут понадобиться годы – синтезировать вюртцитный нитрид бора и лонсдейлит в лабораторных условиях очень сложно.
Комментарии