Вчені планують створити надтверді матеріали за допомогою шалених тисків

Шукаєте ефективного лускунчика до свят? Ви не можете помилитися, подружившись з Йогешем Вохра.

А може, і помилитеся – адже, будучи професором і дослідником фізики в Університеті Алабами в Бірмінгемі, Вохра очолив групу дослідників у створенні штучних алмазів шляхом створення раніше небачених величин тиску.

“Коли ви заправляєте шину свого автомобіля на заправці, ви використовуєте приблизно дві атмосфери тиску, – сказав він в інтерв’ю Digital Trends. “З нашою роботою мета полягає в тому, щоб в кінцевому підсумку дістатися до 10 мільйонів атмосфер, що еквівалентно тиску в центрі Сатурна. Для порівняння, тиск в центрі Землі становить близько 3,6 мільйона атмосфер”.

• Найбільші мармурові землетруси, виявлені за допомогою даних InSight
• Дослідник Джеймс Вебб про те, як телескоп буде досліджувати атмосфери екзопланет
• Дослідник Джеймса Вебба розповідає, як він буде досліджувати ранній Всесвіт

Ключем до роботи є крихітне нанокристалічне алмазне ковадло, яке було створено в чистому приміщенні виробничого комплексу університету. “Наше головне нововведення – це можливість вирощувати нанокристалічний алмаз на поверхні монокристала”, – продовжив Вохра. “Причина, по якій це цікаво, полягає в тому, що за допомогою цих нанокристалічних алмазів можна досягти набагато більш високого тиску”.

При ширині всього 30 мікрометрів і висоті 15 мікрометрів нанокристалічний алмазний стовп команди є крихітним, але напрочуд ефективним. Під час випробування в Аргонській національній лабораторії в Лемонті, штат Іллінойс, він не показав жодних ознак деформації під впливом 264 гігапаскалів тиску. Це число становить приблизно 75 відсотків від тиску, що спостерігається в центрі Землі.

“За останні два роки ми зробили прорив у створенні тиску завдяки цим нанокристалічним алмазам”, – продовжив він.

Так яка ж мета мініатюрних алмазних ковадл? Зрештою, їх декілька – але однією з них буде можливість створення досі невідомих нових матеріалів. Оскільки в природі величезні сили здатні перетворювати вуглець на алмази, а вулканічний попіл на шифер, ідея полягає в тому, що підвищений тиск може призвести до появи матеріалів, про які ми навіть не мріяли.

“З точки зору матеріалознавства ця область викликає великий інтерес”, – підсумував Вохра. “Здатність створювати екстремальні умови і можливість синтезувати нові матеріали під тиском дуже захоплює. Одним з напрямків, на які ми дивимося, є створення нових надтвердих матеріалів. Алмази – неймовірно твердий матеріал, але вони все одно мають обмеження, коли ви досягаєте екстремальних температур. В екстремальних умовах стає можливим цілий новий вид матеріалознавства.

Source: digitaltrends.com