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
Больше миллиона Гбит в секунду: японцы побили рекорд скорости передачи данных по оптоволокну
Новости
Хаос во благо: физики создали новый инструмент для квантового мира
Наука
Hugging Face выпустила недорогих человекоподобных роботов с открытым кодом
Новости
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос
Посмотрите на двух морских коньков, которых застукали за «поцелуем» в океане
Наука
Почти 10 000 роутеров Asus тайно заразили: как проверить свой и защититься
Новости
Ракета будет доставлять товары с AliExpress за час по всему миру: ее испытали в Китае
Новости
В России пригрозили «душить» иностранные сервисы: кто в опасности
Новости
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос