Самый прочный материал

Группе американских и китайских ученых удалось получить самый прочный на сегодняшний день материал - специально обработанный лонсдейлит. Он оказался на 58 процентов тверже алмаза. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение доступно на сайте physorg.com.
Лонсдейлит представляет собой одну из аллотропных модификаций углерода. Структура его кристаллической решетки напоминают структуру решетки алмаза. За это данный материал даже получил второе имя - гексагональный алмаз. Отличие заключается в том, что элементарная ячейка лонсдейлита содержит четыре атома, а ячейка алмаза - восемь.

Авторы работы изучали причины необычайной прочности лонсдейлита, которая была выявлена в недавних тестах. Эту прочность не могли предсказать имеющиеся компьютерные модели. Ученым удалось объяснить ее, создав собственную модель, которая учитывала так называемые поперечные силы, возникающие в кристаллической решетке под давлением.

В результате исследователям удалось установить, что при воздействии давлением сжатия связи между атомами в решетке лонсдейлита перестраиваются особым образом. При этом объем образца сохраняется, а его твердость увеличивается.

Воздействуя определенными нагрузками на лонсдейлит, исследователям удалось довести твердость полученного материала до крайне высоких значений. Оказалось, что обработанный образец ломается при давлении 152 гигапаскаля (миллиарда паскалей). Алмазы разрушаются при давлении "всего" в 97 гигапаскалей.

По словам исследователей, маловероятно, что новый материал найдет широкое применение. Это связано с крайней сложностью его получения. При этом, однако, они отмечают, что композитные материалы на основе лонсдейлита представляются вполне реализуемыми.