|
Столкновения с астероидами создают алмазные материалы
|
|
|
|
Согласно международному исследованию, проведенному UCL и венгерскими учеными, ударные волны, вызванные столкновением астероидов с Землей, создают материалы с рядом сложных углеродных структур, которые могут быть использованы для будущих инженерных приложений. Опубликовано сегодня в Proceedings of the National Academy of Sciences группа исследователей обнаружила, что алмазы, образовавшиеся во время ударной волны высокой энергии от столкновения с астероидом около 50 000 лет назад, обладают уникальными и исключительными свойствами, вызванными кратковременными высокими температурами и крайнее давление.
|
|
|
|
Исследователи говорят, что эти структуры могут быть предназначены для передовых механических и электронных приложений, что дает нам возможность разрабатывать материалы, которые не только сверхтвердые, но и податливые с настраиваемыми электронными свойствами. Для исследования ученые из Великобритании, США, Венгрии, Италии и Франции использовали подробные современные кристаллографические и спектроскопические исследования минерала лонсдейлита из железного метеорита Каньон Диабло, впервые обнаруженного в 1891 году в пустыне Аризоны.
|
|
|
Названный в честь новаторского британского кристаллографа профессора Дамы Кэтлин Лонсдейл, первой женщины-профессора UCL, лонсдейлит ранее считался состоящим из чистого шестиугольного алмаза, что отличало его от классического кубического алмаза. Однако команда обнаружила, что на самом деле он состоит из наноструктурированных алмазных и графеноподобных сростков (где два минерала в кристалле срастаются вместе), называемых диафитами. Команда также выявила дефекты укладки или «ошибки» в последовательностях повторяющихся узоров слоев атомов. Ведущий автор доктор Петер Немет (Институт геологических и геохимических исследований, RCAES) сказал: «Благодаря распознаванию различных типов срастания между структурами графена и алмаза мы можем приблизиться к пониманию условий давления и температуры, которые возникают во время ударов астероидов. "
|
|
|
|
Команда обнаружила, что расстояние между слоями графена необычное из-за уникального окружения атомов углерода, возникающих на границе раздела алмаза и графена. Они также продемонстрировали, что структура диафита отвечает за ранее необъяснимую спектроскопическую особенность. Соавтор исследования профессор Крис Ховард (UCL Physics & Astronomy) сказал: «Это очень интересно, поскольку теперь мы можем обнаруживать диафитовые структуры в алмазе с помощью простой спектроскопической техники без необходимости в дорогостоящей и трудоемкой электронной микроскопии».
|
|
|
|
По словам ученых, структурные единицы и сложность, обнаруженные в образцах лонсдейлита, могут встречаться в широком спектре других углеродистых материалов, полученных ударным и статическим сжатием или осаждением из паровой фазы. Соавтор исследования профессор Кристоф Зальцманн (химия Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе) сказал: «Благодаря контролируемому росту слоев структур должна быть возможность создавать материалы, которые являются одновременно сверхтвердыми и пластичными, а также имеют регулируемые электронные свойства от проводника до изолятор.
|
|
|
|
«Поэтому открытие открыло двери для новых углеродных материалов с захватывающими механическими и электронными свойствами, которые могут привести к новым применениям, начиная от абразивов и электроники и заканчивая наномедициной и лазерными технологиями». Помимо привлечения внимания к исключительным механическим и электронным свойствам углеродных структур, о которых сообщается, ученые также бросают вызов нынешнему упрощенному структурному представлению о минерале, обозначаемом как лонсдейлит. Исследователи также благодарны покойному соавтору профессору Полу Макмиллану, который был заведующим кафедрой химии сэра Уильяма Рамзи в Калифорнийском университете, за объединение команды, его неутомимый энтузиазм в этой работе и его неизменный вклад в область исследований алмазов.
|
|
|
|
Источник
|
