В древности люди восхищались алхимией, не оставляя попытки превратить свинец в золото. И хотя надежды алхимиков не оправдались, а наука окончательно разрушила этот миф, люди все же научились совершать удивительные трансформации.
Научная мысль пошла дальше и позволила нам превращать углерод - строитель блоков жизни, в сверкающие бриллианты. Новая простая технология создания крошечных бриллиантов с помощью лазера, приблизила нас к еще более интересным результатам. Исследователи смогли создать новую фазовую форму углерода, которая по твердости превосходит бриллианты - Q-карбон. Что уж говорить о множестве возможных применений нового материала в медицине и промышленности.
Новые свойства
Исследователи из Северной Каролины использовали лазер, чтобы синтезировать прочный блок материала, который назвали Q-карбон (углерод). Новый рекордсмен по твердости получил и другие интересные свойства, среди которых ферромагнетизм, флуоресценция и электропроводность, что делает Q-карбон очень интересным для промышленников и медицины.
Открытие Q-карбона связано с новым фазовым состоянием твердого углерода, а именно - его рассредоточением. К этому всеми известными твердыми формами углерода был графит и алмаз. Как рассказал автор исследования Jagdish Narayan, Q-карбон можно сформировать только в экстремальных условиях, поэтому его вряд ли можно встретить в природе, разве что в центре некоторых планет.
Простой в изготовлении
Ключевой особенностью процесса является то, что формирование нового материала может проходить при комнатных температурах и нормальном давлении. Обычно для изготовления искусственных бриллиантов используется специальное оборудование, которое генерирует экстремально высокие температуры и давление, или же содержат каталитический газ. С этой точки зрения использования лазера - дешевый и несложный процесс изготовления, который должен вызвать определенную революцию в промышленности. Используют такие искусственные бриллианты в бурах, лазерах и др.
К тому же команде ученых удалось менять форму алмазов, используя различные основы, на которых охлаждался нагретый углерод. Выбирая в качестве основы сапфир, полимер, стекло или пластик, они получили совершенно разные формы - иглы, пленки или пятнышки из алмазов. Все эти структуры могут быть использованы в качестве основы для доставки лекарств в тело, в экранах смартфонов и электрических компонентах.