Ученые нашли способ создания «гибких алмазов»

Ученые из Университета Карнеги изобрели простой способ изготовления «гибких алмазов». Это твердые и вместе с тем гибкие нанонити, которые могли бы стать основой для материалов нового поколения, сообщает American Chemical Society.

Алмазные нанонити представляют собой ультратонкие одномерные углеродные цепочки, в десятки тысяч раз тоньше человеческого волоса. Между ними присутствует тот же тип связи, который делает алмазы самым твердым минералом на планете.

Однако вместо 3D-углеродной решетки, характерной для обычного алмаза, края этих нитей «увенчаны» углерод-водородными связями, которые делают всю структуру гибкой. Ученые полагают, что уникальные свойства углеродных нанонитей будут востребованы в самых разных областях, от создания сверхпрочных тканей до строительства космических лифтов.

Но производить их до недавнего времени было очень сложно. Одна из самых больших проблем заключалась в том, чтобы заставить атомы углерода реагировать предсказуемым образом. Каждый атом может вступать в химические реакции с разными соседями, что способно привести к нежелательным последствиям.

Авторы новой научной работы определили, что эту проблему можно решить, добавив вместо углерода азот. Это направит реакцию по предсказуемому пути. Результаты проверили на компьютерной модели.

Для эксперимента выбрали пиридазин – шестиатомное кольцо, состоящее из четырех атомов углерода и двух атомов азота. В модели исходный образец пиридазина изменился под давлением при формировании алмазной нанонити. После формирования нити между образцами было отмечено постоянное изменение цвета.

Ученые провели опыт в лабораторных условиях, взяв каплю пиридазина и загрузив ее в ячейку с алмазной наковальней (устройство для создания экстремального давления). В результате им удалось успешно создать первую нанонить из пиридазинового алмаза.

«Теперь, когда мы знаем, что можем изготовить этот материал, нам нужно начать производить достаточно, чтобы научиться определять механические, оптические и электронные свойства», – отметили авторы.

Ранее сообщалось, что российские ученые создали заживляющий материал. Основой для него стала паутина.