Ученые получили менее хрупкий алмаз из фуллеренов

Способ создания менее хрупких алмазов разработали исследователи из Китая, Германии и США, 24 ноября сообщает журнал Nature.

Алмаз — самый твердый из известных материалов, но он также хрупок — несмотря на свою твердость, алмазы можно легко разрезать или даже разбить. Это происходит из-за их упорядоченной атомной структуры. Ученые годами пытались синтезировать алмазы, которые сохраняли бы свою твердость, но были бы менее хрупкими.

В настоящее время способ создания алмазов сводится к нагреву углеродного материала до высоких температур при высоком давлении. Для создания менее хрупкого алмаза ученые взяли в качестве исходного углеродного материала фуллерены, также известные как бакиболлы (атомы углерода, расположенные в полой сферической форме).

Они нагревали материал до температуры 900 — 1300 ° C при давлении от 27 до 30 гигапаскалей. Это давление намного ниже, чем при производстве промышленных алмазов. При такой обработке сферы схлопываются и превращаются в прозрачные паракристаллические алмазы, которые можно было извлечь при комнатной температуре.

Исследователи изучили полученный материал с помощью электронного микроскопа, дифракции рентгеновских лучей и провели атомное моделирование. Было обнаружено, что их алмазы сделаны из неупорядоченного sp3-гибридизированного углерода, как и ожидалось.

Структура полученных алмазов упорядочена на малых расстояниях, но на больших она не имеет кристаллического порядка. Таким образом, у них нет кристаллических плоскостей, а это означает, что алмазы нельзя огранять, как природные алмазы.