Rekordná kompresia uhlíka

Foto Pixabay

Desaťročia štúdií dokázali, že kryštálová štruktúra uhlíka má významný vplyv na vlastnosti materiálu. Okrem grafitu a diamantu vedci predpovedali niekoľko nových štruktúr uhlíka, ktoré by sa dali nájsť pri tlaku nad 1 000 gigapascalov (GPa). Tieto tlaky, približne 2,5-násobok tlaku v jadre Zeme, sú relevantné pri vytváraní vnútra exoplanét, ale historicky ich nebolo možné v laboratóriu dosiahnuť. Vedci z britských univerzít v Oxforde, Rochestri a Yorku v spoločnom experimente vystavili uhlík tlaku 2 000 GPa, čo je až päťnásobok tlaku v jadre Zeme. Kompresia uhlíka sa realizovala pomocou presne tvarovaných laserových pulzov, ktoré súčasne merali kryštálovú štruktúru pomocou röntgenovej difrakčnej platformy na zachytenie snímky atómovej mriežky s trvaním nanosekundy. Zistili sme, že ani za týchto podmienok sa uhlík prekvapivo nepremieňa na nijakú z predpovedaných fáz, ale zachováva si diamantovú štruktúru až do najvyššieho tlaku, uviedla hlavná autorka štúdie Amy Jeneiová. Inými slovami – sila molekulárnych väzieb v diamante odoláva enormným tlakom, čo vedie k veľkým energetickým bariéram, ktoré bránia premene na iné uhlíkové štruktúry. To, či príroda našla spôsob, ako prekonať vysokú energetickú bariéru pri formovaní predpovedaných fáz vnútri exoplanét, je stále otvorenou otázkou. Ďalšie merania poskytujúce alternatívnu kompresnú cestu alebo vychádzajúce z alotropu uhlíka s atómovou štruktúrou, ktorá vyžaduje menej energie na nové usporiadanie, ponúknu v budúcnosti ďalší prehľad, uviedla A. Jeneiová.

Zo stránky SciTechDaily spracovala BP

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 3/2021. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.

 

Komentáre