Tak powstają materiały, które w teorii nie powinny istnieć

Naukowcy ze szwedzkiego Uniwersytetu w Linköping stworzyli materiał, który „na papierze” wydaje się niemożliwy do uzyskania. Jak więc tego dokonali?

Kluczowa okazała się nowatorska metoda wykorzystująca ciśnienie około trzy razy wyższe niż występujące w jądrze Ziemi. A tak się składa, że ciśnienie zapewnia świetny sposób na zmianę właściwości związków chemicznych i innych substancji. W duecie z nim występują zazwyczaj odpowiednio wysokie temperatury, o czym najlepiej świadczy istnienie diamentów, które pierwotnie były organiczną formą węgla.

Czytaj też: Lasery tnące stal nie są w stanie go zniszczyć. Naukowcy stworzyli wyjątkowe lustro diamentowe

Stosując kombinację temperatury i ciśnienia badacze są w stanie naśladować procesy zachodzące głęboko pod powierzchnią naszej planety. Szczegóły w tej sprawie zostały zaprezentowane na łamach Nature. Jak opisuje jeden z członków zespołu badawczego, ciśnienie wykorzystane w czasie eksperymentów wyniosło jeden terapaskal, co stanowi trzykrotność jego odpowiednika występującego we wnętrzu Ziemi.

W teorii niemożliwe do uzyskania materiały powstają dzięki kombinacji ciśnienia i temperatury

Dotychczasowy górny limit dla syntezy materiałów z wykorzystaniem dostępnych technik wynosił około 200 gigapaskali. Nowe podejście jest pokłosiem wysiłków naukowców z Uniwersytetu w Bayreuth, którzy współpracowali z przedstawicielami Uniwersytetu w Linköping. W warunkach laboratoryjnych użyto następnie lasera i tzw. dwustopniowej komory diamentowej. Badaczom byli w stanie w ten sposób stworzyć stop renu i azotu oraz zsyntetyzować azotek renu.

Czytaj też: Diamenty z powietrza. Zamiast kopać, wolą je wytwarzać

To pierwszy raz, kiedy udało się pozyskać którykolwiek z tych materiałów. Na tym badania mają się nie kończyć, a naukowcy chcieliby uzyskać kontrolę nad produktami syntezy przy tak wysokim ciśnieniu. Dzięki temu możliwe powinno stać się wykorzystanie ich w różnych dziedzinach. Najpierw trzeba jednak znaleźć sposób nie tylko na wytwarzanie materiałów w laboratorium, ale i utrwalanie ich tak, by można z nich było korzystać poza jego murami.