Вчені з Цукубського університету в Японії створили новий матеріал на основі вуглецю, який за твердістю перевершує алмаз. Структура отримала назву «пентадаймонд», повідомляє Physical Review Letters.
Алмази, які складаються з атомів вуглецю, розташованих в щільній «решітці», відомі своєю неперевершеною міцністю. Також відомо, що вуглець може утворювати безліч інших стабільних конфігурацій, званих алотропія. До них відносяться графіт в грифелі з олівців, а також наноматеріали, такі як вуглецеві нанотрубки.
Механічні властивості, в тому числі твердість, алотропія залежать головним чином від того, як його атоми зв’язуються один з одним. У звичайних алмазах кожен атом вуглецю утворює ковалентний зв’язок з чотирма «сусідами». У нанотрубках і деяких інших матеріалах виникають три зв’язки.
Японські вчені вирішили перевірити, що буде, якщо розташувати атоми вуглецю в більш складній структурі. Вони об’єднали в одній системі атоми, що утворюють різну кількість зв’язків. Теоретичні розрахунки показали, що новий матеріал здатний витримувати тиск в 1700 гПа (гектопаскалях), тоді як звичайний алмаз – 1200.
«Пентадаймонд не тільки твердіший за звичайний алмаз, але й має набагато меншу щільність, рівну щільності графіту», – зазначили автори наукової роботи.
Цей матеріал можна використовувати як в промисловості, так і в наукових експериментах. Так, він здатний стати альтернативою алмазним «ковадлам», що відтворюють в лабораторних умовах екстремальний тиск всередині планет.
