24.07.19
Ученые из МФТИ и «Сколтеха» хотят заменить алмазы для использования в буровых установках и других приборах, где необходимы их уникальные свойства. Исследование опубликовано в Journal of Applied Physics.
Для этого химики используют специальный алгоритм USPEX. Он позволяет вычислять свойства кристаллов различных веществ при самых разных температурах и давлениях. Его создал известный российский химик Артем Оганов еще в 2004 году. Для получения результатов с помощью этого алгоритма нужна лишь химическая формула и названия элементов.
«Мы создали своеобразную дорожную карту, которая поможет нашим коллегам-экспериментаторам выбрать удачные направления для поисков новых сверхтвердых материалов. Вычислительные методы помогут нам упростить эти поиски, сделав их более точными, дешевыми и быстрыми», — рассказывает Александр Квашнин, сотрудник «Сколтеха» и Московского Физтеха.
Чтобы найти материал, не уступающий твердости алмазу, ученые использовали обновленную версию USPEX. Перебрав практически всю таблицу Менделеева, они нашли несколько интересных вариантов. Одним из них стал гидрид марганца. Он оказался более твердым, чем стишовит — сверхтвердая форма двуокиси кремния, возникающая при попадании метеоритов. Но износостойкость алмазов оказалась все-таки выше. Еще один перспективный вариант — пентаборид вольфрама. Это сверхтвердое вещество, своими характеристиками не уступающее бриллиантам. Ученые продолжают свои опыты по управлению твердостью и прочностью. Исследователи надеются, что найти замену алмазу лишь вопрос времени.
Андрей Горбачев
Нет комментариев