10 материалов будущего

Простым повышением температуры перехода алмаза в жидкое состояние добиться невозможно, поэтому приходится создавать высочайшее давление, что резко усложняет процесс измерения. Увеличивать давление необходимо для того, чтобы алмаз в процессе нагревания не превращался в графит.

По данным БСЭ, на которые ссылается Википедия, на воздухе алмаз сгорает при температуре 850-1000 °С, а при нагреве до температур примерно 1800-2000 °C без доступа воздуха алмаз переходит в графит.

В своих опытах американские ученые использовали небольшой природный алмаз массой около одной десятой доли карата. Плавление материала проходило в ударной волне, созданной с помощью наносекундных лазерных импульсов; жидкий алмаз был получен при давлении, в 40 миллионов раз превосходящем атмосферное на уровне моря.

В ходе постепенного понижения давления до 11 млн атмосфер и температуры до 50 000 К на поверхности жидкости появились твердые образования. Физики не ожидали, что кусочки твердого алмаза, не тонут, а остаются на плаву, подобно кусочкам льда. При дальнейшем понижении давления, температура оставалась неизменной, а на поверхности скапливалось все больше твердых кусочков алмаза, образующих «айсберги».

Примерно такие же условия существуют в недрах газовых гигантов — Урана и Нептуна, которые на 10% состоят из углерода. Существование океанов жидкого алмаза, как утверждается, могло бы дать объяснение свойствам магнитного поля этих планет, у которых географический и магнитный полюса разнесены в пространстве.

Для того, чтобы подтвердить гипотезу, необходимо либо послать к гигантским планетам исследовательские спутники, либо моделировать аналогичные условия на Земле. Оба метода очень трудоемкие и дорогие. Потребуется много лет для их подготовки и осуществления.

Полностью статья опубликована в журнале Nature Physics 6, 9-10 (1 January 2010)