Превзойти алмаз: открытие BC8 и поиск путей его синтеза

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

В мире науки и технологий постоянно происходят открытия, способные кардинально изменить наше понимание природы материалов и возможности их применения. Одним из таких потенциальных открытий является фаза углерода с объёмно-центрированной кубической (ОЦК) решёткой, известная как BC8. Этот материал, по предсказаниям учёных, может оказаться прочнее алмаза, который долгие годы считался непревзойдённым стандартом твёрдости.

Автор: Designer

Исследования, проведённые командой из Университета Южной Флориды и Лоуренс Ливерморской Национальной Лаборатории, предполагают, что BC8 обладает на 30% большей устойчивостью к сжатию по сравнению с алмазом. Это открытие не только вызывает восхищение своей потенциальной прочностью, но и ставит перед учёными новые задачи. Ведь до сих пор BC8 не был получен в лабораторных условиях, и его существование подтверждено лишь теоретически.

Согласно теории, BC8 может существовать в условиях экстремального давления, какое предположительно встречается в центре углеродных экзопланет. Эти небесные тела, обладающие значительной массой, испытывают огромные давления, достигающие миллионов атмосфер. Такие условия могут способствовать формированию не только алмаза, но и более прочной фазы ОЦК.

Профессор физики Иван Олейник и его коллеги считают, что понимание свойств фазы ОЦК углерода критически важно для разработки моделей внутреннего строения этих экзопланет. Именно поэтому учёные исследуют возможные пути синтеза BC8, используя выделения времени на National Ignition Facility (NIF) в рамках программы Discovery Science.

Однако путь к получению BC8 оказался сложнее, чем предполагалось. Он может быть синтезирован только в узком диапазоне давлений и температур, что делает его наблюдение и восстановление до обычных условий крайне затруднительным. Несмотря на это, учёные продолжают мечтать о создании супер-алмаза в лаборатории.

Важность этого исследования также заключается в разработке новых методов моделирования. С помощью многоатомных молекулярно-динамических симуляций на самом быстром экзаскейл суперкомпьютере в мире — Frontier, команда учёных смогла изучить метастабильность алмаза при очень высоких давлениях. Это стало возможным благодаря разработке межатомного потенциала с использованием машинного обучения, который описывает взаимодействия между атомами с высокой точностью.

Открытие BC8 и возможность его синтеза открывают новые горизонты в материаловедении и технологиях. Это может привести к созданию новых сверхпрочных материалов, которые найдут применение в самых разных областях, от производства до электроники и аэрокосмической индустрии. Таким образом, учёные стоят на пороге открытий, которые могут изменить наш мир к лучшему.

3 комментария

Добавить комментарий

P
Вот странный прикол, писать про что-то новое в науке и не давать ссылок. Мне вот, например, весьма любопытно, что это за потенциалы для молекулярной динамики смогла дать, если я правильно понимаю, нейросетка и на какой тестовой выборке была доказана эффективность этого потенциала для решения данной конкретной задачи. Просто молдинамика, равно как и кванты, хороша для каких-то простых задач, а чуть уходим в область крупных молекул или сложных систем (по факту избирательную сольватацию в бинарном растворителе х посчитаешь), так сразу начинается подгонометрия и предсказательная ценность расчёта падает до нуля. Поэтому и интересно, вдруг прорыв какой ребята устроили…
Ruby_Rougarou
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2401/2401.08884.pdf
b
может оказаться прочнее алмаза, который долгие годы считался непревзойдённым стандартом твёрдости.

Прочность и твёрдость — разные и, в общем, противоречащие друг другу характеристики.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Советский магнитофон Тембр-2М рвал бытовую ленту: почему энтузиасты до сих пор переделывают его ЛПМ

«Тембр-2М» — стереофонический катушечный магнитофон первого класса, который Горьковский завод имени Г. И. Петровского выпускал с 1977 года. Дома такой аппарат почти не встречался: 665...

Земля сама выработала большую часть своей воды еще в процессе роста планеты

Вода покрывает более семидесяти процентов поверхности Земли и служит основой для всей известной нам жизни. Однако для планетологов само наличие такого количества воды на нашей планете долгое время...

✦ ИИ  В Южной Африке нашли необычные наскальные рисунки. Они были созданы с помощью шаблона

В Южной Африке обнаружили редкие наскальные рисунки, созданные с помощью шаблона. Они десятилетиями оставались незамеченными, а их возраст и назначение пока остаются загадкой.

Одна случайно завезённая змея почти лишила Гуам лесных птиц — а затем начала отключать острову электричество

Сегодня бурую бойгу на Гуаме трудно представить редкостью. Ночная змея прячется в лесах, садах, складах и возле домов, забирается на столбы и линии электропередачи. Но до середины XX века её...

Тяга к риску объединяет лидеров людей и шимпанзе: исследование раскрыло биологическую основу власти

В теории управления принято считать, что успешный лидер обязан принимать рискованные решения в условиях неопределенности. Однако в практической работе современных компаний и государственных...

Крупнейшая в истории симуляция воссоздала раннюю Вселенную, но не смогла объяснить аномалии «Джеймса Уэбба»

Примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва Вселенная остыла настолько, что атомные ядра смогли притянуть и удержать вокруг себя свободные электроны. До этого момента космос был заполнен...