Совместная работа исследователей из Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов в Троицке, МФТИ, МИСиС и МГУ привела к разработке нового метода синтеза ультратвердого материала фуллерита — полимера на основе фуллеренов, молекул в виде сфер из атомов углерода. Важно, что теперь открывается путь к производству фуллерита в промышленных масштабах, что до сих было важнейшей технологической проблемой. Об этом сообщает пресс-центр МФТИ.
Дело в том, что для синтеза фуллерена необходимо создать огромное давление — от 13 ГПа (или 130 000 атмосфер), а современная техника пока не способна обеспечить его для больших объемов. Однако ученые придумали, как справиться с ситуацией: если к исходной смеси реагентов добавить сероугерод CS2, то он сыграет роль катализатора в синтезе фуллерита и сделает возможным образование сверхтвердого материала при меньшем давлении, всего в 8 ГПа и даже при комнатной температуре (ранее требовалось нагревание до температуры выше 820 °С). Подробно этот способ описан в журнале Carbon. Исследователи считают, что их открытие обладает большой практической ценностью: сверхтвердый материал может оказаться полезным, например, в создании долговечных и высокоточных инструментов для обработки различных материалов.
Фуллериты — это материалы, состоящие из фуллеренов, а фуллерены — молекулы углерода в виде сфер, образованных 60 атомами. Фуллерен был синтезирован в 1985 году и назван в честь архитектора Ричарда Фуллера, чьи конструкции построены по такому же принципу. Впоследствии за открытие фуллерена была вручена Нобелевская премия.
Для интересующихся уточним, что самым твердым из известных человечеству материалов на сей день считается как раз полимеризованный фуллерит — его твердость доходит до 300 ГПа. Для сравнения — натуральный алмаз имеет твердость 150 ГПа. Кстати, все материалы тверже алмаза называются ультрапрочными, а то, что уступает алмазу, но превосходит нитрида бора, именуется сверхтвердым. Опять же, для сравнения: широко известный корунд практически втрое мягче нитрида бора с кубической решеткой.
