Ученые создали новую искусственную форму углерода, имеющую очень необычную структуру, которая оказалась настолько тверда, что продавила алмазную подложку, на которой проводился процесс создания новой формы. Новый вид углерода состоит из смеси кристаллических и неупорядоченных групп атомов углерода. Такой вид структуры углерода уже существовал ранее только в теории, но никогда до этого момента не был получен на практике.

Команда ученых, возглавляемая профессором Лин Янг (Lin Yang) из университета Карнеги-Мелоун, начала создание новой формы углерода с вещества, так же являющегося одной из форм этого материала. Это вещество называется фуллерен (C-60) и представляет собой сферы, состоящие из 60 атомов углерода, формирующих узлы пятигранной и шестигранной кристаллической решетки.

Молекулы фуллерена были связаны с помощью ксилола, одного из видов органического растворителя, который заполнял пространство между углеродными шарами. После этого, полученный материал подвергали воздействию высокого давления. При относительно низком давлении шары фуллерена выстроились в некую упорядоченную структуру, оставаясь при этом в целости и сохранности.

По мере увеличения давления эта упорядоченная структура начала распадаться на аморфные углеродные группы, которые формировали нечто вроде кристаллической решетки, правда, в более большем масштабе. Но при давлении, превышающем атмосферное давление в 320 тысяч раз, произошло формирование новой структуры углерода, который остался в том же виде после того, как давление было снято.

Ключевую роль в этой форме углерода играет органический растворитель. Если его удалить из состава материала, к примеру с помощью термообработки, материал тут же теряет свою кристаллическую структуру и свои уникальные физические свойства. Поскольку существует достаточно большое количество органических растворителей, подобных ксилолу, то теоретически возможно, что ученым удастся получить некоторое количество подобных, но немного отличающихся по свойствам новых форм углерода.

"Мы создали новый тип углеродного материала, который превосходит алмаз по некоторым свойствам" - рассказывает Лин Янг. - "После того, как он создан при сверхвысоком давлении, этот материал продолжает существовать в нормальных условиях, что означает, что он может быть успешно использован в широком круге практических применений".

Ученые прогнозируют, что новый углеродный материал может использоваться в будущем в механике, в металлообработке, в электронных и электромеханических устройствах.