Международная группа ученых-физиков из института Карнеги, расположенного в Вашингтоне, и Китайского университета Яньшаня, создала уникальный материал, который представляет из себя углерод в принципиально новой организационной форме. Этот удивительный материал исключительно прочен и обладает упругими характеристиками, которые подобны характеритикам обычной резины. Более того, новая форма углерода способна проводить через себя свет и электрический ток, что позволит использовать все это в очень широком круге областей применения, начиная от космической и военной техники и заканчивая бытовыми приборами. Новая форма углерода была получена при помощи воздействия давления и высокой температуры на одну из аморфных форм углерода, не имеющего упорядоченной структуры, которая называется стеклоуглеродом (glassy carbon).
Этот исходный материал был помещен под давление в 250 тысяч раз превосходящее атмосферное давление и нагрет до температуры порядка тысячи градусов Цельсия. При таких условиях атомы углерода формируют цепочки, соединяющиеся друг с другом различными способами. И в результате возникает форма углерода, одновременно имеющая свойства графита и алмаза.
Получение новой формы углерода стало результатом целого ряда экспериментов. В одних экспериментах ученые подвергали стеклоуглерод воздействию высокого давления при комнатной температуре, а в других – просто нагревали углерод до сверхвысоких температур. Получившийся в результате первых опытов материал абсолютно не имел упругости и не был способен восстанавливать свою форму даже после незначительной деформации. А во втором случае внутри алмазом начинали образовываться алмазные нанокристаллы.
И в результате одного из промежуточных экспериментов, в котором использовался нагрев до умеренно высокой температуры, ученые получили новый углеродный материал, способный сжиматься более чем в два раза сильнее, нежели другие углеродные керамические материалы. Более того, новый упругий углерод полностью способен восстанавливать свою изначальную форму в месте достаточно сильных локальных деформаций.
“Легкие материалы, обладающие высокой прочностью и эластичностью, требуются в самых различных областях. В некоторых случаях эти материалы применяются на практике, несмотря на их высокую стоимость, на первый план здесь выходит малый вес и другие уникальные свойства таких материалов” – рассказывает Жишенг Жао (Zhisheng Zhao), профессор из университета Яньшаня.
