Международная исследовательская группа синтезировала новую сверхтвердую форму углеродного стекла. Ученые утверждают, что это самое твердое стекло с самой высокой теплопроводностью, и рассчитывают, что для материала найдется множество вариантов применения.
Углерод способен образовывать стабильные структуры, причем некоторые его формы высокоорганизованны с повторяющимися кристаллическими решетками, а другие более беспорядочные (это качество называют аморфным). Тип связи, которая удерживает углеродный материал вместе, определяет его твердость: например, графит имеет двумерные связи, а алмаз — трехмерные.
Ученые отмечают, что синтез аморфного углеродного материала с трехмерными связями был их давней целью. Для этого необходимо было найти правильный исходный материал, который можно преобразовать под давлением.
Алмаз в качестве отправной точки для создания сверхтвердого материала использовать невозможно из-за его чрезвычайно высокой температуры плавления. Исследовательская группа использовала материал фуллерен С60, состоящий из 60 молекул, образующих полый шар. Материал нагревали, пока его структура не разрушилась, а затем фуллерен под давлением превратили в кристаллический алмаз. Для синтеза алмазоподобного стекла команда использовала многопозиционный пресс большого объема.
«Создание стекла с такими превосходными свойствами откроет двери для новых применений, — заявляет соавтор разработки Инвэй Фей. — Использование новых стеклянных материалов в прошлом было проблемой. Сравнительно низкая температура, при которой мы смогли синтезировать это новое сверхтвердое стекло, позволит сделать его массовое производство более практичным».
