Ученые открыли необычную форму углерода, которая способна менять свои свойства, переходя от мягкой формы к жесткой и обратно. Для изменения формы углерода необходимо изменить давление в среде, окружающей материал.
Природный алмаз является самым прочным естественным видом углерода из всех существующих. Другие аллотопы углерода, такие как графит, значительно более мягкие, а фуллерены или углеродные нанотрубки являются исключительно стабильными. Новая же форма углерода представляет собой стекло-подобный материал, используемый почти 30 лет в химии, электронике и других целях.
До сих пор, однако, никто не изучал, что произойдет с материалом, когда он окажется под высоким давлением. "Графит всегда мягкий, а алмаз всегда твердый. Мы искали что-то обратимое для проводимых нами экспериментов", - говорит Хо Ван Мао, ученых из Института Карнеги в США.
Как известно, секрет твердости алмаза заключается в расположении его атомов. Атомы здесь расположены в трехмерных кристаллических решетках, положение которых стабильно и это делает материал очень прочным, придавая ему кристаллические свойства. В отличие от этого, графит является хрупким и мягким из-за того, что атомы здесь расположены "плоско" относительно друг друга, а сам материал представляет собой "слоеный пирог" из множества индивидуальных атомных слоев.
Стеклообразный аллотроп, как говорят ученые, "практически полностью" состоит из плоских слоев, что делает материал не таким прочным, как алмаз. Сами атомарные слои в материале взаимодействуют друг с другом, но не слишком сильно. Однако когда на материал производится воздействие, аналогичное тому, что присутствует глубоко под Землей, его атомная структура становится кристаллообразной и он обретает алмазоподобные свойства. Когда давление снижается, материал вновь возвращается к своей первоначальной форме и слои вновь начинают слабо взаимодействовать друг с другом.
Сейчас специалисты из Института Карнеги говорят, что еще слишком рано рассуждать о возможных коммерческих применениях материала, так как его свойства еще не слишком хорошо изучены. Сейчас ученые рассказывают, что они проводили эксперименты медленно наращивая и снижая давление. В будущем планируется провести эксперименты с быстрым изменением давления и если они будут признаны успешными, то одним из вероятных направлений может стать создание нового поколения бронежилетов и промышленных материалов.
Источник: CyberSecurity
|
