Суперкомпьютерное моделирование показывает, как создать «супералмазы»

Предыдущее попытки создать кристалл BC8 в лаборатории провалились, моделирование с помощью суперкомпьютера подсказывает, как создать сверхпрочный алмаз.

Американские исследователи использовали суперкомпьютер Frontier для моделирования создания восьмиатомной объемно-центрированной кубической структуры (BC8). Это кристаллической фаза, в которую теоретически должен переходить углерод в условиях экстремально высокого давления. Теоретические оценки предсказывают, что материал должен быть прочнее алмаза.

Алмаз — самый прочный из известных природных материалов. Под воздействием экстремальных температуры и давления под поверхностью Земли пять атомов углерода связываются образуя кристаллическую решетку. Модели показывают, что в аналогичных условиях на богатых углеродом экзопланетах должны формироваться кристаллы с решеткой из восьми атомов. Теоретически такой «супералмаз» должен быть на 30% прочнее земного аналога.

Предыдущие попытки синтезировать фазу BC8 в лаборатории не увенчались успехом. Поэтому ученые использовали суперкомпьютер, чтобы смоделировать условия, необходимые для создания этих структур. Исследователи использовали моделирование атомно-молекулярной динамики, чтобы понять метастабильность алмазов под высоким давлением. Используя машинное обучение, ученые определили взаимодействия между атомами при различных комбинациях температуры и давления.

Теперь мы можем точно моделировать временную эволюцию миллиардов атомов углерода в экстремальных условиях в экспериментальных масштабах времени и длины. Мы предсказали, что посталмазная фаза BC8 будет экспериментально доступна только в узкой области высокого давления и высокой температуры фазовой диаграммы углерода.

Иван Олейник, профессор физики и соавтор исследования

Результаты моделирования показывают, почему провалились предыдущие попытки синтеза BC8. Это также дает подсказку о том, как кристалл может быть создан в лаборатории.


Читать далее:

Магнитную левитацию испытали на обычной железной дороге

Опубликовано видео с самым быстрым роботом в мире

Японские фермеры красят коров под зебр, чтобы «спасти животных от стресса»

Иллюстрация на обложке: Mark Meamber/LLNL

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Вирус герпеса перестраивает геном человека, но есть способ его остановить
Наука
Разработаны роботы размером с игрушечную машинку для ремонта водопроводных труб
Новости
В Самаре запустили первый в России дата-центр, объединяющий майнинг и ИИ
Новости
Болезнь Паркинсона на ранней стадии определят по ушной сере
Наука
BI-стратегия компании: что она дает и как ее создать
Мнения
В Мариинке показали оперу, которую дописал искусственный интеллект
Новости
Открыт нейронный путь, который приводит к бессонице после перенесенного стресса
Наука
Китайский маглев установил рекорд: разогнался до 650 км/ч за семь секунд
Новости
Австралийские бабочки используют звезды для навигации в пространстве
Наука
Древний череп из Китая впервые позволил понять, как выглядели денисовцы
Наука
Открыта загадочная связь между уровнем кислорода и магнитным полем Земли
Космос
Альтернатива сжиганию: разработана технология переработки угля в высокотехнологичное сырье
Наука
Ракета Starship Илона Маска взорвалась на площадке при подготовке к испытаниям
Космос
TECNO MEGABOOK K15S: универсальный ноутбук для тех, кто работает, создает и отдыхает
Кейсы
Два китайских спутника встретились на орбите Земли
Космос
В Москве пройдет второй Международный технологический конгресс МТК-2025
Новости
Из перовскита создали датчик изображения, который улавливает в три раза больше света
Новости
ИИ научили предсказывать риск провала технологических новинок
Новости
Разработан нанопластырь с микроиглами, который может заменить биопсию
Наука
В глубинах Тихого океана обнаружили пауков, питающихся бактериями
Наука