Китайские ученые создали новый суперматериал: алмаз проводит электричество благодаря графену

Учёные из Китая создали уникальный материал из алмаза с высочайшей электропроводностью, который может выдерживать высокие температуры и в то же время проводить электричество. Новый материал, получившийся в результате соединения алмаза и графена, обладает потенциалом применения в самых разнообразных областях, включая космическую и авиационную технику, а также в обработке сточных вод.

Алмаз, самый твёрдый природный материал, известен своей теплопроводностью, но не электропроводностью. Графен же, другая форма углерода, выделяется высокой электропроводностью. Исследователи объединили эти два материала, создав композит, который сочетает в себе исключительные свойства обоих. Как отмечается в статье, опубликованной в авторитетном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, этот композит демонстрирует наивысшую электропроводность из когда-либо зарегистрированных и отличается отличной твёрдостью и прочностью.

Методика, разработанная командой учёных, позволяет создавать композиты алмаза и графена размером с сантиметры. Для их создания использовались наноалмазы, которые в процессе синтеза при умеренных температуре и давлении образовывали ультрамелкие зерна алмаза, соединённые слоями графена. Этот процесс проходит при температуре 1300-1500 градусов Цельсия и давлении 12 гигапаскалей.

Профессор Ян Сигуй из Чжэнчжоуского университета, специализирующийся на исследованиях алмазных материалов и физике высоких давлений, подчеркнул, что производство нового материала совместимо с существующими процессами производства лабораторных алмазов. Он отметил, что композит обладает высокой прочностью, что делает его подходящим для использования в двигателях воздушных и космических судов, работающих в условиях высокого давления и температур. Кроме того, материал может найти применение в электрокатализе при очистке сточных вод и использоваться в экстремально горячих, кислотных или щелочных средах, сохраняя стабильность в долгосрочной перспективе.

По словам другого автора исследования, профессора Чэн Шаобо, разработка алмазных материалов является примером тесной интеграции промышленности, академического сообщества, научных исследований и практического применения. Уточняется, что Чжэнчжоу, расположенный в центральной китайской провинции Хэнань, является одним из крупнейших мировых производителей лабораторных алмазов.