Российские физики раскрыли секрет твердости наноуглерода. 21.by

Российские физики раскрыли секрет твердости наноуглерода

14.03.2017 16:58 — Разное | Ежедневник  
Размер текста:
A
A
A

Источник материала: Ежедневник

Российские физики раскрыли секрет твердости наноуглерода

Физики из ряда российских вузов и научных институтов выяснили, почему фуллерит, углеродный наноматериал, обладает более высокой твердостью, чем алмаз, несмотря на его "мягкую" структуру, говорится в статье, опубликованной в журнале Carbon.

"Мы надеемся, что наша работа приблизила нас к разрешению загадки ультратвердого углерода. Разработанная модель поможет понять природу его уникальных свойств, помочь направленно синтезировать новые ультратвердые углеродные материалы, и, надеюсь, будет способствовать дальнейшему развитию этой перспективной области науки", - заявил Павел Сорокин из Института сверхтвердых и новых углеродных материалов (ТИСНУМ) в Троицке.

За последние годы ученые открыли несколько новых форм углерода и других веществ и соединений, таких как нитрид бора, способных соперничать с алмазом в механической прочности и других качествах, которые раньше считались отличительной чертой этого минерала. В их число входят эльбор, карбин, фуллерит, нанополикристаллические алмазы и аморфный углерод, физическая подоплека многих свойств которых остается загадкой для ученых, пишут РИА Новости.

Ярким примером этого является фуллерит – материал, состоящий из фуллеренов, своеобразных нано-"мячиков" из нескольких десятков атомов углерода, "спрессованных" в единое целое. За последние годы ученые создали множество разновидностей фуллерита, обладающих самыми разными механическими и физическими свойствами. Одна из таких версий фуллерита, получившая имя "тиснумит", оказалась настолько твердой, что она может царапать алмаз.

Это открытие стало большой загадкой для ученых – фуллерит не является монокристаллическим материалом, как алмаз, и он в принципе не должен был обладать такой твердостью. Пытаясь понять, почему это происходит, физики из МФТИ в Долгопрудном, ТИСНУМа, Сколтеха и Института биохимической физики РАН в Москве создали компьютерную модель фуллерита на базе данных экспериментов и попытались раскрыть его структуру.

Как рассказывает Александр Квашнин из МФТИ, ученые обратили внимание на то, что сжатие фуллеренов при высокой температуре приводит к образованию нано-алмазов. Фуллерит изготовляется похожим образом, что заставило российских физиков предположить, что между этими процессами есть нечто общее.

Квашнин, Сорокин и их коллеги пришли к мнению, что сжатие фуллерита приводит к тому, что часть его фуллеренов превращается в алмазоподобную материю, а часть – сохраняет свою структуру, но при этом находится в "спрессованном" состоянии. Как показали расчеты ученых, комбинация "алмазной оболочки" и сжатых фуллеренов, находящихся внутри нее, повышает механическую прочность всей структуры и делает ее более прочной, чем алмаз.

Ученые надеются, что их компьютерная модель фуллерита и связанные с ней расчеты помогут создать еще более прочные версии этого материала и научиться изготовлять его в количествах, достаточных для его применения на практике и вытеснения алмазов с трона главного углеродного материала современной обрабатывающей промышленности.

 
 
Чтобы разместить новость на сайте или в блоге скопируйте код:
На вашем ресурсе это будет выглядеть так
Физики из ряда российских вузов и научных институтов выяснили, почему фуллерит, углеродный наноматериал, обладает более высокой твердостью, чем алмаз, несмотря на...
 
 
 

РЕКЛАМА

Архив (Разное)

РЕКЛАМА

© 2021 21.by