По словам руководителя исследовательской группы доктора Натальи Дубровинской, новый углеродный материал царапает обычные бриллианты. Это означает, что он располагается на шкале Мооса выше алмаза, который до сих пор был непревзойденным эталоном твердости.
Материал получил название ACNR (Aggregated Carbon Nanorods). Он состоит из связанных друг с другом углеродных "наностержней" толщиной от 5 до 20 нанометров и длиной около микрона. Именно связи между стержнями придают материалу столь высокую твердость.
Абразивы делятся на природные - алмаз, наждак и корунд, и искусственные, - электрокорунд, карбид кремния, карбид бора, эльбор, искусственный алмаз. Абразивный инструмент, работающий на основе этих абразивов, применяется при обработке металла, нержавейки, древесины, лака.
Новинка была создана путем сжатия под давлением в 200 атмосфер и нагревания до 2226 градусов по Цельсию сверхстойких молекул углерода, которые также называются маркерные молекулы или углерод 60. Эти молекулы состоят из 60 атомов, соединенных в пяти- или шестиугольные решетки. По внешнему виду (но не по размеру) эта молекула может напоминать футбольный мяч.
Уникальные свойства нового материала были представлены в Европейской синхротронной лаборатории во Франции, оборудованной мощным синхротроном. При помощи синхротона материал был крепко сжат между двух обычных алмазов, что позволило ученым изучить новинку в условиях высокого давления. Там же ACNR был подвергнут сильному рентгеновскому излучению, что позволило лучше изучить структуру сверхпрочного материала.
Предположения создателей ACNR были абсолютно точно подтверждены - новый материал оказался действительно прочнее любого из существующих на Земле и способен выдерживать огромные давления.
По словам ученых, ACNR получился более прочным, чем алмаз из-за того, что наноцепи углерода соединены в более четкие пяти- или шестиугольники. Структура алмаза аналогично, однако его решетки не такие правильные, а цепи не так прочно соединены чем у ACNR.
Стоит отметить, что перед новинкой открывается широкий диапазон применения, так как современная промышленность, электроника и оптика построены именно на подобных прочных материалах, кроме того, в производстве ACNR совсем недорог.
Ожидается, что ACNR может заменить обычные алмазы при производстве насадок для бурильных установок, а также абразивных материалов.
