Icma.az
close
up
AZ
Menu

Доходы таможенной службы Кыргызстана за девять месяцев превысили план на 4,6%

Лула да Силва победил на выборах, набрав 51,75% голосов

Инфантино посетил в Баку матч между Sabah FK и Qarabağ FK

Дубль Мбаппе принёс Реалу победу над Барселоной в Эль Класико (ВИДЕО)

Серия А: Аталанта и Фрозиноне сыграли вничью, забив восемь мячей на двоих

Трамп ожидает проведения трехсторонних переговоров США, РФ и Украины в скором времени

Украина, США и Россия проведут трехсторонние переговоры

Нетаньяху пригрозил Ирану и его союзникам

Хуситы заявили об ударах по аэропорту Эр Рияда и военным базам

Официальный курс азербайджанского маната к мировым валютам на 26 октября

Этьен Берхтольд: Австрия продолжит полностью поддерживать мирный процесс между Баку и Ереваном

Макрон обвинил соцсети в разжигании беспорядков

На кону $700 млн: дубайские разборки трейдеров Гараева и Эйюба с экс топ менеджером Роснефти

Союз без опеки: как Баку пересматривает условия партнерства с Анкарой

Турецкий журналист, которому запрещен въезд в Азербайджан, задержан в Стамбуле

Суд рассмотрит вопрос об аресте еще двух фигурантов убийства в Хатаинском районе

Байрамов вышел на поле, Бурсаспор победил

Грузия без Иванишвили : Новая волна протестов в Тбилиси

Украинский Эпицентр заявил о полном уничтожении сети в четырех городах Minval Politika

Турецкая Суперлига: Трабзонспор и Бешикташ обыграли соперников

Тверже алмаза: ученые создали новый материал

Тверже алмаза: ученые создали новый материал

Как передает Icma.az, основываясь на информации сайта Бакинский рабочий.

Алмаз традиционно считается самым твердым природным материалом. Однако в геологии и материаловедении давно известна структура, которая теоретически может превосходить его по ряду механических характеристик, передает БР со ссылкой на "Рамблер".

Речь идет о лонсдейлите - особой форме углерода, обнаруженной в метеоритах и связанной с ударными процессами. Интерес к нему связан не только с редкостью, но и с потенциальными свойствами: расчеты показывают, что его твердость, модуль упругости и устойчивость к деформации могут быть выше, чем у алмаза.

При этом на протяжении десятилетий лонсдейлит оставался плохо изученным материалом, поскольку его невозможно было получать в достаточном объеме. Ситуация начала меняться лишь в последние годы, когда появились методы, позволяющие контролировать условия синтеза и анализировать структуру на атомном уровне.

Что такое лонсдейлит и чем он отличается от алмаза?

Лонсдейлит - это аллотропная форма углерода с гексагональной кристаллической решеткой. В отличие от алмаза, который имеет кубическую структуру (так называемую решетку типа алмаза), в лонсдейлите атомы углерода выстроены в слоистую гексагональную конфигурацию. Это означает, что ориентация ковалентных связей отличается, хотя сами связи остаются sp³-гибридизованными, как и в алмазе.

Такая разница в геометрии приводит к изменению механических свойств. Теоретические расчеты, выполненные с использованием методов квантовой механики, показывают, что лонсдейлит может быть на 50-60 процентов тверже алмаза в определенных направлениях нагрузки. Это связано с тем, что в его структуре меньше плоскостей, по которым возможно скольжение атомов - именно такие плоскости определяют хрупкость и склонность к раскалыванию.

Кроме того, в лонсдейлите наблюдается анизотропия свойств - его прочность зависит от направления приложения силы. Это делает его потенциально более устойчивым в условиях сложных нагрузок, например при ударе или сжатии.

Как его впервые обнаружили?

Лонсдейлит был впервые описан в 1967 году при исследовании метеорита Canyon Diablo, найденного в Аризоне. Ученые обнаружили микроскопические включения углерода, отличающиеся по структуре от обычного алмаза. Позже этот материал получил название в честь кристаллографа Кэтлин Лонсдейл.

Дальнейшие исследования показали, что такие структуры формируются в условиях экстремального давления и температуры, возникающих при ударе метеоритов о поверхность Земли. В этих условиях графит - более мягкая форма углерода - может практически мгновенно преобразовываться в плотные кристаллические структуры.

Работа, опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences, показала, что процесс образования лонсдейлита может происходить через фазовый переход графита под действием ударной волны. При этом кристаллы формируются за доли секунды и остаются стабильными после охлаждения.

Почему его сложно воспроизвести?

Несмотря на понимание механизма, синтез лонсдейлита в лаборатории долгое время оставался нерешенной задачей. Основная проблема связана с тем, что природные условия его образования крайне специфичны и трудно воспроизводимы. Для формирования структуры необходимы:

- давление порядка десятков гигапаскалей;

- температура в тысячи градусов;

- сверхбыстрые процессы сжатия и охлаждения.

В лабораторных условиях такие параметры сложно сочетать одновременно. В результате вместо чистого лонсдейлита часто образуются смешанные структуры - комбинации алмаза, графита и дефектных слоев.

Исследования, опубликованные в журнале Philosophical Transactions A, показали, что многие образцы, ранее считавшиеся лонсдейлитом, на самом деле представляют собой так называемые "нанодвойники" алмаза - структуры с чередованием кубических и гексагональных слоев. Это привело к длительным научным спорам о том, существует ли лонсдейлит как самостоятельная фаза.

Что показали последние исследования?

Ситуация изменилась с развитием высокоточных методов анализа, таких как электронная микроскопия высокого разрешения и дифракция рентгеновских лучей. Современные работы показали, что лонсдейлит действительно может существовать как отдельная структура, но часто формируется вместе с другими фазами углерода. В обзоре ScienceDirect 2025 года отмечается, что ключевым фактором является контроль направления деформации графита и скорости перехода.

Дополнительно теоретические расчеты на основе методов плотностного функционала (DFT) показали, что структура является метастабильной. Это означает, что она может существовать длительное время, но требует строго определенных условий для формирования. Такие данные позволили перейти от гипотез к управляемому синтезу.

Прорыв в синтезе

В последние годы исследователи смогли приблизиться к созданию более чистых образцов. В экспериментах с контролируемым сжатием графита удалось наблюдать процесс формирования гексагональной структуры в реальном времени. В ряде работ сообщается, что:

- удалось получить более крупные кристаллы;

- зафиксированы промежуточные стадии перехода;

- подтверждено существование устойчивых гексагональных областей.

Это стало возможным благодаря использованию алмазных наковален - установок, позволяющих создавать экстремальные давления в лаборатории. Такие результаты рассматриваются как шаг к промышленному синтезу, хотя технология пока остается экспериментальной.

Почему он может быть прочнее алмаза?

Прочность материала определяется не только типом химических связей, но и их пространственным расположением. В алмазе существуют кристаллографические плоскости, по которым структура может разрушаться. В лонсдейлите таких "слабых направлений" меньше, что увеличивает сопротивление деформации. Моделирование показывает, что:

- выше предел прочности на сжатие;

- выше устойчивость к трещинообразованию;

- выше сопротивление сдвигу.

Однако важно учитывать, что реальные образцы содержат дефекты, которые снижают эти показатели. Именно поэтому лабораторные значения часто ниже теоретических.

Где такой материал может применяться?

Если удастся получить лонсдейлит в чистом виде, он может найти применение в нескольких областях. Среди потенциальных направлений:

- режущие и буровые инструменты;

- покрытия для экстремальных условий;

- элементы электроники.

Кроме того, исследования показывают, что дефекты в кристалле могут использоваться в квантовых технологиях - аналогично центрам окраски в алмазе. Это делает материал интересным не только с точки зрения механики, но и для физики твердого тела.

Для получения более подробной информации и свежих новостей, следите за обновлениями на Icma.az.
seeПросмотров:213
embedИсточник:https://br.az
archiveЭта новость заархивирована с источника 12 Апреля 2026 11:32
0 Комментариев
Войдите, чтобы оставлять комментарии...
Будьте первыми, кто ответит на публикацию...
topСамые читаемые
Самые обсуждаемые события прямо сейчас

Доходы таможенной службы Кыргызстана за девять месяцев превысили план на 4,6%

26 Октября 2026 08:11see241

Лула да Силва победил на выборах, набрав 51,75% голосов

26 Октября 2026 04:33see228

Инфантино посетил в Баку матч между Sabah FK и Qarabağ FK

26 Октября 2026 01:25see226

Дубль Мбаппе принёс Реалу победу над Барселоной в Эль Класико (ВИДЕО)

26 Октября 2026 03:30see217

Серия А: Аталанта и Фрозиноне сыграли вничью, забив восемь мячей на двоих

25 Октября 2026 21:02see216

Трамп ожидает проведения трехсторонних переговоров США, РФ и Украины в скором времени

25 Октября 2026 20:51see210

Украина, США и Россия проведут трехсторонние переговоры

25 Октября 2026 23:23see203

Нетаньяху пригрозил Ирану и его союзникам

26 Октября 2026 00:35see200

Хуситы заявили об ударах по аэропорту Эр Рияда и военным базам

26 Октября 2026 01:24see192

Официальный курс азербайджанского маната к мировым валютам на 26 октября

26 Октября 2026 09:13see184

Этьен Берхтольд: Австрия продолжит полностью поддерживать мирный процесс между Баку и Ереваном

26 Октября 2026 20:20see182

Макрон обвинил соцсети в разжигании беспорядков

26 Октября 2026 21:31see177

На кону $700 млн: дубайские разборки трейдеров Гараева и Эйюба с экс топ менеджером Роснефти

26 Октября 2026 13:28see172

Союз без опеки: как Баку пересматривает условия партнерства с Анкарой

26 Октября 2026 12:29see170

Турецкий журналист, которому запрещен въезд в Азербайджан, задержан в Стамбуле

27 Октября 2026 01:18see168

Суд рассмотрит вопрос об аресте еще двух фигурантов убийства в Хатаинском районе

26 Октября 2026 17:40see166

Байрамов вышел на поле, Бурсаспор победил

25 Октября 2026 22:18see163

Грузия без Иванишвили : Новая волна протестов в Тбилиси

25 Октября 2026 23:32see160

Украинский Эпицентр заявил о полном уничтожении сети в четырех городах Minval Politika

25 Октября 2026 21:32see159

Турецкая Суперлига: Трабзонспор и Бешикташ обыграли соперников

26 Октября 2026 23:34see147
newsПоследние новости
Самые свежие и актуальные события дня