Синтетический алмаз превзошел природный по твердости

Команда физиков, материаловедов и инженеров из нескольких институтов Китая совместно с коллегой из Университета Умео в Швеции разработала метод создания синтетического алмаза, который тверже природных аналогов. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature Materials.

Ученые предложили новый подход, основанный на нагревании и сжатии графита, что позволило получить алмаз с гексагональной кристаллической решеткой, в отличие от кубической, характерной для большинства природных и синтетических алмазов.

Алмазы, известные своей твердостью и блеском, широко используются не только в ювелирной промышленности, но и в коммерческих целях, таких как сверление и обработка твердых материалов.

Однако попытки создать более твердые алмазы с гексагональной решеткой ранее не увенчались успехом из-за малых размеров и низкой чистоты полученных образцов.

В новой работе исследователи использовали графен, нагревая его до высоких температур в камере высокого давления. Это позволило вырастить синтетический алмаз с гексагональной структурой.

Созданный алмаз размером в миллиметр продемонстрировал исключительные характеристики: он выдерживал давление до 155 ГПа и температуру до 1100 °C, что значительно превышает показатели природных алмазов (70–100 ГПа и до 700 °C).

Ученые предполагают, что такие алмазы вряд ли будут использоваться в ювелирных изделиях, но найдут применение в промышленности, например, для сверления, обработки материалов, хранения данных или управления температурой. Это открытие может значительно расширить возможности использования алмазов в высокотехнологичных отраслях.