Ученые Института науки Карнеги во главе с Лин Вангом получили очень твердые углеродные кластеры, обладающие гибридной кристаллически-аморфной структурой. Подобный гибрид ранее не наблюдался, но ученые считали, что его можно создать.

Исследователи взяли фуллерены C60 — сферические полые соединения из многоугольных молекул углерода — и заполнили пространство между ними диметилбензоловым растворителем. Затем к этой структуре было приложено давление. По мере его роста фуллереновые структуры начали превращаться в более аморфные углеродные кластеры, не меняя расположения, — сформировалась молекулярная решетка. Выяснилось, что эта структура образуется при давлении примерно в 320 тыс. раз атмосфер, а когда давление прекращается, прежняя форма не восстанавливается.

С помощью полученного материала удалось сделать насечку на алмазной наковальне, применяемой для создания сверхвысоких давлений. Если удалить растворитель с помощью тепловой обработки, материал теряет периодичность решетки. Но поскольку подобных растворителей много, теоретически есть возможность создания множества иных видов углеродной решетки.

Как подчеркивают ученые, их новая форма углерода сохраняет свойство чрезвычайной твердости при нормальных условиях окружающей среды, а значит, имеет широкий круг практических применений.