Новости / Минералы / Установлен механизм образования наиболее прочной формы углерода
22.08.2024
Установлен механизм образования наиболее прочной формы углерода
Алмаз известен как наиболее твердый материал на основе углерода со структурой в виде гранецентрированного куба. Предполагается существование еще более твердой формы углерода – алмаза BC8.
BC8 представляет собой гипотетическую форму углерода с кристаллической структурой, включающей 8 атомов вместо 4 у алмаза, что потенциально обеспечивает большую твердость. Данное вещество, предположительно, образуется в ядрах крупных экзопланет.
Новое исследование Университета Южной Флориды было посвящено изучению условий формирования BC8. Методика состояла в моделировании с использованием суперкомпьютера Frontier с ПО LAMMPS.
По результатам установлено, что исходным материалом для формирования BC8 служит расплав алмаза. Его образование происходит при давлении в 12 млн атмосфер и температуре 5000 К, близкой к температуре поверхности Солнца. Моделирование позволило определить также значения давления и температуры, при которых происходит трансформация алмазного расплава в BC8, и участвующие в этом процессы.
На основе известных условий формирования BC8 возможны дальнейшие эксперименты по проверке теоретических моделей. Осуществить их предполагается на NIF Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора, оснащенной мощными лазерами, способными создать необходимые для синтеза вещества условия.
В дальнейшем предполагается перейти к разработке технологий производства BC8. Столь прочный материал откроет новые перспективы в материаловедении и различных отраслях промышленности, где возможно его использование, таких как аэрокосмическая, электроника и др.
Искусственный синтез BC8 чрезвычайно сложен, прежде всего, ввиду необходимости создания очень высокого давления, превышающего в миллионы раз атмосферное, а также высоких температур.
