Наука 18 августа 2022

Тонкие алмазные «капсулы» удерживают газ под давлением 22 гигапаскаля

Далее

Физики разработали технологию консервации высокобарических состояний материалов внутри алмазных кристаллов.

Группа исследователей из Центра передовых исследований науки и технологий высокого давления (HPSTAR) и Стэнфордского университета создала технологию компактного хранения материалов под высоким давлением. Ученые поместили сжатый аргон внутри капсул с наноразмерными стенками из алмаза.

Они сжали стеклоуглерод, аморфную форму пористого углерода, вместе с газообразным аргоном до 50 ГПа. Это примерно в 500 тыс. раз больше нормального атмосферного давления, а затем нагрели образец до температуры свыше 1 800 °С.

Стеклоуглерод, при обычных условиях газонепроницаемый, при высоких давлениях поглощает аргон, как губка. Совместное использование давления и температуры превращает углерод в алмаз. В результате твердый аргон под высоким давлением оказывается запертым и удерживается в порах прочного камня.

Художественная иллюстрация: капсула аргона внутри кристалла алмаза, доступная для изучения при помощи различных методов наблюдения. Изображение: Charles Zeng

После охлаждения новый материал ведет себя как нанокристаллический алмазный композит. Многочисленные поры материала — это крошечные алмазные капсулы, заполненные аргоном. Исследование показало, что внутри таких капсул удерживается остаточное давление аргона 22 ГПа. При этом газ защищен только тонкой оболочкой толщиной в 1 нм.

Исследователи отмечают, что предложенный метод можно использовать не только для аргона, но и для других материалов. При этом высокобарические структуры внутри тонких алмазных капсул легко изучать при помощи различных диагностических методов. Это поможет больше узнать об атомной структуре, составе и характере связей. Кроме того, такие материалы могут пригодиться для создания компактных датчиков и физических устройств.


Читать далее:

В США спроектировали термоядерный реактор. Он способен нагреваться до миллиарда градусов

Рекордный корональный выброс массы на Бетельгейзе в 400 млрд раз больше солнечного

В Австралии создали лабораторию, которая возродит сумчатого волка