|  | 1 ноября 2012 | Новости науки и техники

Создана технология, позволяющая получить давление, превышающее давление в центре Земли

Устройство установки для получения высокого давления


Алмазные кристаллы, имеющие специальную форму и сложную поверхность, будут использованы при создании научной установки, с помощью которой ученые могут воспроизвести постоянное давление, превышающее давление в центре Земли. Новая технология изготовления и обработки алмазных кристаллов, своего рода алмазных "наковален", позволяет получить в два раза большее давление, чем давление, создаваемое подобными установками предыдущего поколения. И это дает ученым возможность получать новые виды материалов, изучать известные материалы в условиях, когда они приобретают экзотические характеристики и необычное поведение.

Технология создания сверхвысокого давления - это достаточно давняя технология, использующаяся уже половину столетия. Кристаллы алмаза специальной формы, напоминающей ювелирную огранку, сдавливают с помощью мощнейшего пресса, при этом давление в малой точке соприкосновения кристаллов, где сделаны крошечные плоские площадки, вырастает до огромных величин. С помощью традиционного подхода можно получить давление на уровне 320-360 гигапаскаль, что приблизительно в 3 миллиона раз превышает атмосферное давление и приблизительно равное давлению в ядре Земли.

В новой технологии используются достаточно традиционные алмазные кристаллы в половину карата, но, на их поверхности сделаны крошечные сферические выступы, своего рода "микронаковальни", диаметром 10-20 микрон. Для создания этих алмазных "микронаковален" ученые из различных научных учреждений США, Германии и Бельгии использовали мощный источник рентгеновского излучения в Национальной лаборатории Аргона. За счет формы и малых размеров эти "микронаковальни" имеют большую прочность и могут выдержать большее давление без разрушения. Используя такие кристаллы можно получить давление в 640 гигапаскаль, в 6 миллионов атмосфер, что почти в два раза превышает давление в центре Земли.

Конечно, используя технологии ударных взрывных волн, индуцируемых лучами лазерного или рентгеновского излучения, можно получить давление существенно большей величины, но импульсы высокого давления получаются кратковременными, что накладывает ограничения на возможности проводимых экспериментов. С помощью алмазных "наковален" с "микронаковальнями" ученые смогут создавать высокое давление сколь угодно долго, позволяя проводить измерения и наблюдения, требующие длительного времени.




Ключевые слова:
Давление, Алмаз, Кристалл, Наковальня, Пресс, Рентген, Лазер, Излучение

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Графеновый "гидравлический пресс" позволяет получить двухмерные материалы ...
  • Рекордно высокое давление "выжимает" тайны из некоторых видов материи
  • Найден уникальный материал, кристаллы из которого увеличиваются в размерах ...
  • Ученые обнаружили новую сверхтвердую форму углерода.
  • Алмазные берега, алмазные айсберги в алмазных морях Нептуна и Урана.




  • 1 ноября 2012 08:55
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3870
    Интересно, а существует-ли какой-нибудь синтетический материал или метаматериал, прочность которого превышает прочность алмаза? Ведь с его помощью можно будет получать еще большее давление.


    --------------------
        
    1 ноября 2012 09:45
    #2 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    FomaNeverujuwij, в интернетах пишут, что существует, но прочность величина многогранная, к тому же чем обработать новый материал, прочнее которого ничего нет?
        
    1 ноября 2012 11:20
    #3 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: volod
    чем обработать новый материал

    Древние люди обрабатывали камень с помощью камня, сейчас металл обрабатывают металлом. Так и с этим материалом . Для обработки изготовят инструмент из него же. Просто , допустим, резцов потребуется много.
    Цитата: FomaNeverujuwij
    прочность которого превышает прочность алмаза

    А вас какая прочность интересует : на разрыв, на сжатие , на изгиб ?


    --------------------
        
    1 ноября 2012 14:29
    #4 Написал: Diamond00744

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Как бы они своими экспериментами черную дырку не просверлили...
        
    1 ноября 2012 15:39
    #5 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3870
    Цитата: HeavyGait
    А вас какая прочность интересует

    В свете контекста статьи, безусловно, на сжатие.
    Цитата: volod
    в интернетах пишут, что существует

    Это я тоже читал, про лонсдейлит, только получить его в достаточных количествах не получается пока.


    --------------------
        
    1 ноября 2012 17:55
    #6 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    1)"Вюртцитный нитрид бора" может выдерживать максимальное давление приблизительно в 115 гигапаскалей (максимальное давление, выдерживаемое алмазом составляет 97 гигапаскалей - приблизительно миллион атмосфер)
    2)Физики под руководством Вэнди Мао (Wendy Mao) получили новую форму углерода во время экспериментов со стеклоуглеродом . Новый сверхтвердый углеродный аллотроп одинаково тверд во всех направлениях. Он способен выдержать в одном направлении давление 1,3 млн атмосфер
    3) Ванг и его коллеги из института Карнеги, в том числе выходец из России Станислав Синогейкин, изучали свойства аморфного углеродного материала, известного под кодовым называнием "углерод-60". Он напоминает по своей форме фуллерен и представляет собой шарик из соединенных друг с другом колец из пяти и шести атомов углерода.
    При небольших давлениях свойства раствора не менялись, однако при достижении отметки в 32,8 гигапаскаль, или 323 тысячи атмосфер, материал пережил структурную перестройку. В результате этого возник новый, сверхтвердый материал, не уступающий в твердости алмазу. Так, он способен поцарапать поверхность алмаза и выдерживает сопоставимые давления, что и его природный "конкурент".


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.