Ученые обнаружили внутри метеорита невиданную ранее кристаллическую структуру ал…
Ученые обнаружили внутри метеорита невиданную ранее кристаллическую структуру алмаза. Ученые обнаружили новую взаимосвязанную форму графита и алмаза
Изучая алмазы внутри древнего метеорита, ученые обнаружили странную переплетенную микроскопическую структуру, которую никогда раньше не видели.
Исследователи говорят, что структура, представляющая собой взаимосвязанную форму графита и алмаза, обладает уникальными свойствами, которые однажды могут быть использованы для разработки новых типов электроники.
Алмазные структуры были обнаружены внутри метеорита Canyon Diablo, который врезался в Землю 50 000 лет назад и был впервые обнаружен в Аризоне в 1891 году. Алмазы в этом метеорите не такие, с которыми знакомо большинство людей. Большинство известных алмазов образовались на глубине около 90 миль (150 километров) под поверхностью Земли, где температура достигает более 2000 градусов по Фаренгейту (1093 градуса по Цельсию). Кристаллизуются они в кубической сингонии.
Напротив, алмазы внутри метеорита Canyon Diablo известны как лонсдейлит, названный в честь британского кристаллографа дамы Кэтлин Лонсдейл, первой женщины-профессора Лондонского университетского колледжа, и имеют гексагональную кристаллическую структуру. Эти алмазы образуются только при очень высоких давлениях и температурах. Хотя ученые успешно изготовили лонсдейлит в лаборатории, используя порох и сжатый воздух для приведения в движение графитовых дисков со скоростью 24 100 км/ч , лонсдейлит образуется только тогда, когда астероиды сталкиваются с Землей на чрезвычайно высоких скоростях.
Изучая лонсдейлит в составе метеорита, исследователи обнаружили нечто странное. Вместо чистых гексагональных структур, которые они ожидали, исследователи обнаружили наросты другого материала на основе углерода, называемого графеном, сцепленного с алмазом. Эти наросты известны как диафиты, а внутри метеорита они образуют особенно интригующий слоистый узор. Между этими слоями находятся «ошибки укладки», что означает, что слои не выстраиваются идеально, говорится в заявлении исследователей.
Обнаружение диафитов в метеоритном лонсдейлите предполагает, что этот материал можно найти в другом углеродистом материале, пишут ученые в исследовании, а это означает, что его можно легко использовать в качестве ресурса. Открытие также дает исследователям лучшее представление о давлениях и температурах, необходимых для создания структуры.
Графен состоит из листов углерода толщиной в один атом, расположенных в виде шестиугольников. Хотя исследования этого материала все еще продолжаются, он имеет множество потенциальных применений. Потому что он и легок, как перышко, и крепок, как алмаз. Он как прозрачный, так и с высокой проводимостью, а также в 1 миллион раз тоньше человеческого волоса. Исследователи заявили, что однажды его можно будет использовать для более целенаправленных лекарств, более миниатюрной электроники с молниеносной скоростью зарядки или более быстрых и гибких технологий.
И теперь, когда исследователи обнаружили эти наросты графена внутри метеоритов, стало возможным узнать больше о том, как они формируются, и, таким образом, о том, как их получить в лаборатории.
«Благодаря контролируемому наращиванию структур должно быть возможно создавать материалы, которые являются одновременно сверхтвердыми и пластичными, а также обладают регулируемыми электронными свойствами от проводника до изолятора», — Кристоф Зальцманн, химик из Университетского колледжа Лондона. и соавтор статьи с описанием исследования, говорится в заявлении.