Алмаз, которого не должно быть: как учёные обманули природу

Можно ли создать материал прочнее алмаза? Учёные доказали, что да! Им удалось синтезировать лонсдейлит — редкую форму алмаза с гексагональной структурой, которая, по теоретическим расчётам, на 58% твёрже обычных алмазов.

Что делает этот алмаз особенным?

Обычные алмазы имеют кубическую кристаллическую решётку, где атомы углерода расположены слоями ABC. В отличие от них, лонсдейлит состоит всего из двух чередующихся слоёв (AB), что придаёт ему гексагональную структуру и, предположительно, уникальную прочность.

Первые следы этого материала были обнаружены в метеорите Каньон Дьябло, упавшем в Аризоне около 50 000 лет назад. Однако природные образцы слишком малы и загрязнены, поэтому учёные решили создать лонсдейлит в лаборатории.

Как получили искусственный лонсдейлит?

Команда под руководством Венге Янга из Пекинского центра высоких давлений использовала графит в качестве исходного материала. С помощью алмазных наковален и лазерного нагрева они сжали его до 200 000 атмосфер и нагрели до 1400 °C.

"При таких условиях графит превращается в гексагональный алмаз, — объясняет Янг. — Главное — медленно сбросить давление, иначе кристалл снова станет графитом".

Полученные образцы оказались неидеальными (с вкраплениями кубического алмаза), но рентгеновская кристаллография и электронная микроскопия подтвердили — это именно лонсдейлит.

Где пригодится новый материал?

Пока кристаллы слишком малы для полноценных испытаний, но потенциал огромен:

• буровые инструменты (сверхпрочные резцы).
• электроника (теплопроводящие элементы).
• квантовые технологии (стабильные носители информации).

"Это только начало, — говорит физик Соумен Мандал из Кардиффского университета. — Нам нужны чистые кристаллы, чтобы изучить их свойства".

По прогнозам, промышленное применение станет возможным через 10 лет.