В алмазной наковальне получили «чистый» лонсдейлит

В алмазной наковальне получили «чистый» лонсдейлит

Физики из Австралийского национального университета смогли получить в лаборатории чистые кристаллы лонсдейлита при относительно низких температурах. Такой упрощенный подход к синтезу сверхтвердого алмаза позволит в будущем использовать его в горной промышленности. Работа исследователей опубликована в журнале Scientific Reports.

Лонсдейлит, как и алмаз, представляет собой углеродный кристалл, однако он значительно тверже своего «собрата». Теоретические расчеты показывают, что обработанный особым образом лонсдейлит будет разрушаться при давлении 152 гигапаскаля, в то время как алмазы ломаются при давлении в 97 гигапаскалей. Отличие между двумя кристаллами заключается в их структуре: элементарная ячейка алмаза содержит восемь атомов, а лонсдейлита — четыре. Однако если синтетические алмазы уже выращиваются в нескольких лабораториях, то производство лонсдейлита вызывает трудности.

Ранее считалось, что этот кристалл можно получить только из графита, однако позднее было показано, что его возможно синтезировать также и из кубического алмаза. И в том, и в другом случае это требует воздействия огромного давления сжатия и температур (около тысячи градусов Цельсия), что делает процесс производства дорогим и нецелесообразным. Кроме того, некоторые исследования показывают, что в результате образуется не «чистый» лонсдейлит, а скорее дефектный алмаз с нарушенной структурой кубической решетки.

Однако авторы новой работы заявляют о том, что они создали более простой метод синтеза лонсдейлита, который позволяет получить «чистые» кристаллы при относительно низких температурах. Для этого они использовали алмазную наковальню, в которой между двумя алмазами был зажат образец аморфного углерода. В течение двух часов он был нагрет до температуры 400 градусов Цельсия и находился под давлением 112 гигапаскалей. После этого исследователи вынули материал из наковальни и провели раманоскую спектроскопию, рентгеноструктурный анализ и электронную спектроскопию.

Анализ показал, что в эксперименте действительно удалось получить прозрачный нанокристаллический лонсдейлит с гексагональной решеткой при относительно низкой температуре. Возможно, что в будущем процесс производства удастся усовершенствовать, и ученые смогут получить более крупные образцы. Сейчас исследователи проверяют, действительно ли полученный ими лонсдейлит тверже «классического» алмаза.

Свидетельства существования лонсдейлита в природе были впервые обнаружены в 1967 году при исследовании остатков метеорита Каньон-Дьябло. Позднее его кристаллы также находили и на месте падения Тунгусского метеорита. Считается, что лонсдейлит формируется в момент столкновения небесного тела с Землей, когда находящийся в составе метеорита графит подвергается воздействию огромных температур и давления.

Однако несколько лет назад исследователи провели лабораторный эксперимент, в котором они попытались превратить графит в лонсдейлит при условиях, имитирующих те, что возникают при падении метеорита. Анализ полученных образцов показал, что они неотличимы от лонсдейлита, и показывают высокую твердость, свойственную «сверхалмазу». При этом, их структура представляла собой просто деформированную решетку алмаза, поэтому ученые тогда поставили под сомнение существование лонсдейлита в качестве индивидуальной фазы.

Тем не менее, в марте этого года физики наконец смогли напрямую увидеть формирование лонсдейлита и алмаза в результате ударного сжатия. Ученым помогли методы сверхбыстрого получения картин рентгеновского рассеяния. Работа подтвердила возможность образования лонсдейлита и алмазов при падении метеоритов.

Кристина Уласович

N+1

Похожие новости:
Ученые разрабатывают энергию на водороде
Компания Signa, разрабатывающая портативную технику водородного топлива, получила финансирование от Агентства США по международному развитию (USAID), чтобы дальше продолжить свое исследование. В качестве источника применяется возобновляемый источник энергии – Водород без выбросов,сообщает «WordScience.org». SIGNA использует натрия ..
2012-06-7 1466 0 Технология
0
Первая российская ядерная батарейка будет служить около 50 лет
В следующем году учёные из Томского политехнического университета (ТПУ) изготовят партию топливного элемента для первых российских ядерных источников питания. Производить такие батареи намерено предприятие госкорпорации «Росатом» - Горно-химический комбинат. «При помощи нашего исследовательского ядерного реактора ..
2015-06-11 2694 0 Технология
2
Создана технология, позволяющая безопасно редактировать геном
Учёные из университета Berkley впервые получили возможность с максимальной точностью «ремонтировать» любой участок человеческого генома, сообщает The Independent. Новая генная технология называется Crispr: её сравнивают с программой-редактором, способной менять отдельные буквы в книге, не создавая орфографических ошибок. ..
2013-11-8 1653 0 Технология
1
Стволовые клетки получили без химических стимуляторов
Международная группа биологов обнаружила, что создавать индуцированные стволовые клетки можно без использования генетических или химических стимуляторов просто за счет выращивания их на особой структурированной поверхности. Исследование опубликовано в Nature Materials, кратко его содержание приводится на сайте Университета Беркли. Ученые обнаружили, ..
2013-10-21 1370 0 Технология
0
Британские учёные создали бензин из воздуха
Группа британских ученых разработала уникальную технологию производства горючего из компонентов атмосферного воздуха, которая обещает способствовать решить энергетический кризис и сократить долю углекислого газа в атмосфере Земли. Британская компания Air Fuel Synthesis из города Стоктон-он-Тис на северо-востоке ..
2012-10-21 2001 0 Технология
0
Новый микроскоп позволит увидеть структуру клеток
Нано-размерные кристаллы магнитных материалов можно найти внутри самых разнообразных организмов. Среди наиболее изученных организмов — магнитотактические бактерии, которые могут для своей навигации и ориентации в пространстве использовать синтезированные биологическим путем магнитосомы. Эти органеллы, изготовленные ..
2013-04-27 1604 0 Технология
0
Солнечная энергия – альтернатива традиционной
День Солнца отмечают во всем мире. В Парке солнца Московского планетария все посвящено этому светилу. Интерес к нему огромен, ведь его излучение - основной источник энергии на Земле. [Владимир Лобанов,  сотрудник Московского планетария]:«Из-за того, что Солнце – газовый шар, ..
2012-05-10 1933 0 Технология
0
РЖД запустили первый обновленный Сапсан
Макет «Сапсана», представленный в экспозиции «Передвижного выставочно-лекционного комплекса» ОАО «РЖД». «Российские железные дороги» запустили между Москвой и Санкт-Петербургом первый модернизированный высокоскоростной поезд «Сапсан». Об этом говорится в официальном пресс-релизе РЖД. Модернизация коснулась в первую очередь вагонов номер ..
2013-07-16 1269 0 Технология
0
На выставке CeBIT будет представлен кухонный робот ARMA
В заголовок не влезла последняя буква, исправьте пожалуйста: На выставке CeBIT будет представлен кухонный робот ARMAR. На выставке «CeBIT», которая будет проходить в Ганновере, технологический институт «Карлсруэ » и Исследовательский Центр Информационных Технологий «FZI» представят ..
2012-02-28 1668 0 Технология
0
Ученые получили способ изготовления нано-сплава
Химики из колледжа Искусств и Наук в Сиракузском Университете (SU) разработали метод синтеза наноматериалов из нержавеющей стали, наподобие интерфейсов. Утверждается, что их открытие может изменить суждение о том, как используются форма и структура наноматериалов, особенно тех, которые применяются для хранения ..
2013-08-16 1899 0 Технология
0
Умные города и тотальная слежка за населением
Как отмечает в своей статье независимый британский исследователь Стив МакМиллан, происходящая сегодня тотальная слежка за населением на протяжении всей истории человечества была предметом самых смелых фантазий бесчисленных диктаторов. Однако, наряду с развитием высоких технологий, современные ..
2015-06-15 1865 0 Технология
0
Корпорация Энергия производит живую воду
Специалисты Российской Ракетно-космической корпорации «Энергия» изобрели установку по получению из воздуха «живой воды, которая очень полезна для питья». Эти слова, принадлежащие начальнику управления коммерциализации Завода экспериментального машиностроения «Энергии», Александру Тормышеву, приводит «Интерфакс». «Мы ничего не придумывали ..
2013-05-23 1791 0 Технология
0
Названы победители студенческого техноконкурса Imagine
В Санкт-Петербурге в четверг, 11 июля, завершился международный финал студенческого конкурса IT-проектов Imagine Cup 2013, организуемого при поддержке Microsoft. Трансляция церемонии награждения велась на сайте компании. В трех основных номинациях — «Игры», «Социальные проекты» и «Инновации» — первые ..
2013-07-12 1076 0 Технология
0
Ученые повысили процент получения водорода из воды
Фотокаталитическое расщепление воды использует солнечный свет для разделения воды на водород и кислород. Это экологически чистый способ получения водорода для топливных элементов. В журнале «Angewandte Chemie», японские исследователи представили новый способ получения более эффективных фотокатализаторов. Их метод ..
2013-09-24 2337 0 Технология
0
Роботов оснастили GPS-нейронами
В прошлом году Нобелевскую премию по медицине получили нейробиологи, открывшие два класса нервных клеток, помогающих нам ориентироваться в пространстве. Учёные из Сингапура решили оснастить такими «GPS-нейронами», как их теперь иногда называют в литературе, роботов. Исследователи смоделировали работу двух типов нейронов ..
2015-10-26 1199 0 Технология
0