Международная группа ученых под руководством исследователей из Центра науки в экстремальных условиях Эдинбургского университета совершила прорыв, синтезировав прекурсоры углерода и азота для создания нитратов углерода. Получившийся материал оказался более прочным, чем кубический нитрид бора — вторая по твердости вещь после алмаза, пишет New Atlas.
Хотя ученые еще в 1980-х годах признали потенциал нитратов углерода, в том числе их высокую термостойкость, их создание — это совсем другая история. Фактически, до сих пор не было проведено никаких заслуживающих доверия исследований по их синтезу.
Чтобы создать перспективный материал, специалисты воздействовали давлением в 70–135 гигапаскалей (в миллион раз превышает атмосферное давление) на формы прекурсоров углерода и азота. Одновременно с этим они нагревали их до температуры более 1500 °C.
Анализ расположения атомов показал, что три синтезированных соединения нитрида углерода имели структуры, подходящие для создания сверхтвердого материала. Ученые были приятно удивлены, увидев, что эти соединения сохранили свои сверхтвердые свойства даже после того, как они остыли и вернулись к привычным показателям давления.
Прорывному материалу найдут множество применений. Например, из него можно делать защитные покрытия для транспортных средств и космических кораблей, мощные режущие инструменты и фотодетекторы.
«Исследования физических свойств показывают, что эти прочно ковалентно связанные материалы, сверхнесжимаемые и сверхтвердые, также обладают высокой плотностью энергии, пьезоэлектрическими и фотолюминесцентными характеристиками, — заключают специалисты. — Новые нитриды углерода уникальны среди материалов, работающих под высоким давлением, поскольку, полученные при давлении выше 100 ГПа, они могут быть восстановлены на воздухе в условиях окружающей среды».
Ранее ученые из ETH Zurich открыли новый тип магнетизма. Эксперименты показывают, что искусственно созданный материал становится магнитным с помощью механизма, который раньше не наблюдался.