Kiečiausia medžiaga Visatoje nebėra paslaptis. Kinijos mokslininkai pasiekė neįmanoma ()
Šešis dešimtmečius laboratorijos visame pasaulyje nesėkmingai bandė atkurti vieną sunkiausiai aptinkamų medžiagų.
© Materialscientist (CC BY-SA 3.0) | https://en.wikipedia.org/wiki/Lonsdaleite#/media/File:Lonsdaleite.png
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Lonsdaleitas, kaip mes jį vadiname, liko moksline mįsle nuo pat jo atradimo nežemiškame meteorite. Ar ši kliūtis pagaliau įveikta? Naujausi pranešimai iš Kinijos rodo tai, nes ten dirbantys mokslininkai teigia išsprendę problemą, kuri nuo 1967 m. glumino superkietų medžiagų ekspertus. Jų pasiekimas gali pakeisti mūsų požiūrį į nepaprastų kristalų gamybą.
Lonsdaleito sintezė Kinijos laboratorijoje
Siano Pažangiojo aukšto slėgio mokslo ir technologijų tyrimų centro ir Optikos ir tiksliosios mechanikos instituto komanda pasiekė kažką nepaprasto. Jų nariai sukūrė šešiakampius deimantus, kurių dydis svyruoja nuo 100 mikrometrų iki milimetro, pateikdami pirmąjį apčiuopiamą šios anglies formos įrodymą. Svarbiausia buvo išskirtinai gryno monokristalo grafito panaudojimas. Įdomu tai, kad ankstesni bandymai žlugo būtent dėl pradinės medžiagos priemaišų. Skirtingai nuo anksčiau skelbtų proveržių šioje srityje, šį kartą jie iš tikrųjų pasiekė grynas šešiakampes struktūras.
|
Šešiakampis deimantas pirmą kartą buvo pastebėtas Canyon Diablo meteorite, kuris maždaug prieš 49 000 metų nukrito į Arizoną. Savo pavadinimą jis gavo kristalografijos pradininkės Kathleen Lonsdale vardu. Nors tradiciniai deimantai turi kubinę struktūrą, lonsdaleito atomai išsidėstę savitu šešiakampiu raštu, primenančiu korį. Teoriškai ši konfigūracija turėjo suteikti iki 60 % didesnį kietumą.
Kinai sukūrė metodą, apjungiantį tikslų slėgio ir temperatūros valdymą su stebėjimu realiuoju laiku. Technika apėmė aukštos kokybės grafito kristalų suspaudimą ir kaitinimą, leidžiantį nuolat reguliuoti parametrus. Rezultatas – kristalai su beveik tobula šešiakampe struktūra ir minimaliais tradicinės rūšies priemaišomis. Nepaisant teorinių prognozių, realybė pateikė staigmeną. Tikrasis kietumas pasirodė esąs tik šiek tiek didesnis nei įprasto deimanto. Tai reikšminga ir ne visiškai raminanti ankstesnių optimistinių vertinimų korekcija. Tačiau mokslininkai pastebėjo įdomų reiškinį: sutrumpėjusius tarpsluoksninius ryšius, kurie gali turėti įtakos visos struktūros stabilumui.
Kas toliau laukia šešiakampio deimanto?
Nors kietumo padidėjimas nėra įspūdingas, Kinijos laboratorijoje sukurta medžiaga pasižymi puikiu šiluminiu atsparumu. Tai atveria potencialias pritaikymo galimybes tiksliuose pjovimo įrankiuose ir apsauginėse nuo dilimo dangose. Ypač intriguojantis yra jos panaudojimo potencialas pažangioje elektronikoje, kur labai svarbus puikus šilumos laidumas ir atsparumas ekstremalioms sąlygoms. Vienas iš tyrimo autorių, Ho-kwang Mao, aiškina, kad jo kolegų susintetintas šešiakampis deimantas atvers naujus kelius kuriant itin kietas medžiagas ir aukščiausios klasės elektroninius prietaisus.
Kelias į komercializaciją vis dar atrodo ilgas. Mokslininkai teigia, kad tolesnis grafito grynumo tobulinimas ir viso proceso tikslumas galėtų pagerinti medžiagos savybes. Užbaigdama šešiasdešimt metų trukusį mokslinių ginčų skyrių, Kinijos komanda iš tiesų atvėrė naujų galimybių. Ir net jei iki šiol pasiekti laimėjimai nebūtinai garantuoja praktinį pritaikymą, perspektyvos viliojančios. Kas būtų tikėjęsis, kad meteoritai galėtų įkvėpti tyrėjus tokioje sudėtingoje srityje?
