Тверже алмаза: ученые создали самый прочный материал на Земле

18 марта

На протяжении столетий обычный алмаз считался непревзойденным эталоном твердости, занимая высшую строчку в шкале Мооса. Однако ученые из Китая совершили фундаментальный переворот в физике, результаты которого были опубликованы 4 марта 2026 года в журнале Nature. Им удалось впервые синтезировать чистые образцы гексагонального алмаза — редчайшей модификации углерода, которая ранее встречалась лишь в следовых количествах в метеоритах на местах падения древних карликовых планет.

Фото: Unsplash

Этот материал, также известный как лонсдейлит, обладает структурой, превосходящей привычный нам кубический алмаз по всем ключевым параметрам. В отличие от классического алмаза, где атомы углерода выстроены в аккуратную кубическую решетку, лонсдейлит имеет гексагональную структуру, напоминающую медовые соты.

Теория о существовании такой формы углерода появилась еще в 1962 году, а первые намеки на нее находили в кратерах, возникших от ударов астероидов, таких как Каньон-Дьябло в Аризоне.

Проблема заключалась в том, что природные образцы всегда были слишком мелкими и загрязненными графитом, что делало невозможным точное измерение их свойств. Китайские физики из Университета Чжэнчжоу под руководством Чон-Синь Шаня смогли получить чистые кристаллы размером полтора миллиметра, чего вполне достаточно для полноценных испытаний.

Фото: Unsplash

Для создания этого «суперматериала» исследователи использовали метод экстремального сжатия. Они взяли высокоупорядоченный графит и подвергли его колоссальному давлению в 20 гигапаскалей, что примерно в 200 тысяч раз превышает атмосферное давление на уровне моря. Процесс длился 10 часов при температуре от 1300 до 1900 градусов Цельсия.

Ученые обнаружили важную закономерность: при еще более высоких температурах лонсдейлит начинает превращаться обратно в обычный кубический алмаз, поэтому соблюдение точного режима было критически важным для сохранения чистоты гексагональной фазы.

Фото: Unsplash

Результаты измерений подтвердили самые смелые ожидания физиков. Гексагональный алмаз оказался не только значительно тверже и жестче своего кубического собрата, но и продемонстрировал уникальную устойчивость к окислению. Это фундаментальное свойство означает, что лонсдейлит может выдерживать гораздо более высокие температуры в присутствии кислорода, не разрушаясь и не теряя своих режущих качеств. Такая термическая стабильность делает его идеальным кандидатом для использования в промышленном бурении и обработке металлов, где обычные алмазные насадки быстро приходят в негодность из-за перегрева.

Помимо промышленного применения в резке и полировке, новый материал открывает захватывающие перспективы в квантовом зондировании и системах управления теплом для современной электроники. Способность эффективно отводить тепло от мощных процессоров может стать ключом к созданию компьютеров нового поколения.