По-бляскави от диамантите

Посредством компютърни симулации учени разкриха три нови стабилни форми на чистия въглерод, които ще блестят по-силно от диамантите, ако успеят да бъдат синтезирани в реалния свят, пише New Scientist.

Науката отдавна знае, че въглеродните атоми могат да бъдат комбинирани в различни конфигурации и така да придобият разнообразни свойства. Най-известните от тях са графитът и диамантите. Други по-екзотични алотропни форми включват графена, и М-въглерода и Bct-въглерода, които конкурират легендарната диамантена твърдост.

За да установят дали е възможно да съществуват форми на въглерода, които са по-твърди от диаманта, учени от университета Stony Brook в Ню Йорк провели систематични компютърни симулации на различни конфигурации на въглеродните атоми, създадени при различни температури и нива налягане. Три от тях, наречени hP3, tI12 и tP12, се оказали достатъчно стабилни, за да съществуват в природата.

Симулациите показали още, че нито една от въпросните форми не е по-твърда от диаманта. И трите обаче се оказали с между 1.1 и 3.2 процента по-плътни от него. Това качество им дава висок индекс на рефракция – мярка, показваща степента на пречупване на светлината. А колкото по-висок е индексът на рефракция, толкова по-бляскав е съответният материал.

Освен че са бляскави, новооткритите алотортопни състояния на въглерода притежават свойства, които могат да ги превърнат в основа на нови свръхпроводници – екзотични субстанции, които провеждат електричество без съпротивление.

Голямата трудност пред физиците сега е да открият процес, който да пренесе бляскавите въглеродни вариации от компютърния екран в реалния свят. За целта те работят над техники, които изискват поставянето на аморфен въглерод под изключително високи температури и налягане.