Сегодня этот материал считается самым твердым во Вселенной. Он в разы тверже, чем алмаз. Речь идет о искусственно созданном материале фуллерите. Это очень странный вид молекул, представляет собой одну из модификаций всем известного углерода. Из него же состоят и графит, и алмаз. Странно, что вещества состоят из одного и того же элемента, но их свойства существенно разнятся. Все дело в кристаллической решетке того или иного вещества.

Прочнее стали и тверже алмаза — как создают аномальный фуллерит

Аномально жесткий и твердый 

У алмаза кристаллическая решетка выглядит, словно тетраэдр. У графита представляет собой набор плоских слоев. Есть фуллерены, их кристаллическая решетка напоминает шар, в котором молекулы замкнуты. Именно из этих веществ состоит фуллерит. При очень высоком давлении вкупе с температурой создается совершенно новый материал, способности которого поразят даже самого заядлого скептика. Он имеет критически высокую жесткость и твердость. Объяснить, почему синтезированное вещество обладает такими свойствами получилось далеко не сразу.

Прочнее стали и тверже алмаза — как создают аномальный фуллерит
Кристаллическая решетка гипертвердого вещества

Частица фуллерена обладает очень сильным уровнем жесткости. Сам же фуллерит при нормальных условиях — вещество достаточно мягкое. Под давлением и высокой температурой он приобретает сильную жесткость и становится в разы жестче, чем алмаз, который всегда считался рекордсменом по жесткости. Более двадцати лет новый материал исследует, но точно понять, чем обусловлена его аномальная жёсткость, пока не удалось. Есть только предположения на этот счет.

Загадка гипертвердого 

Вероятно, при сильном сжатии часть вещества-рекордсмена преобразуется в алмазоподобный углерод, другая же составляющая сохраняет прежнюю структуру, но находится в сжатом состоянии. Учеными была разработана модель, в которой структуру поместили внутрь монокристалла алмаза. Предполагалось, что рекордсмен, зажатый внутри кристалла, сдерживается оболочкой алмаза. Это приводит к повышенным механическим свойствам уже всей структуры.

Прочнее стали и тверже алмаза — как создают аномальный фуллерит
Кристаллы фуллерита

В ходе эксперимента стало понятно, что при увеличении содержания в системе количества фуллерита и сохранения алмазной оболочки первоначальных размеров механические свойства вещества существенно повышаются, он становится прочнее в несколько раз. Работы и испытания над необычным материалом продолжаются и сегодня.

Перспектива развития 

Ученые надеются, что получится до конца разгадать загадку ультратвердого материала. Когда будет создана модель, с помощью которой будет понятна природа необычных свойств вещества, вероятно, получится применить ее и на других материалах. Тогда получится создавать и другие ультратвердые вещества, которые можно будет успешно применять в различных сферах жизнедеятельности. Сегодня эта область науки считается крайне перспективной.