Алмазоид – наноматериал будущего

      Уникальные свойства алмаза издавна привлекали внимание ученых. Во-первых, благодаря тому, что каждый атом углерода в кристаллической решетке алмаза связан с четырьмя другими атомами прочными ковалентными связями C_C, алмаз обладает феноменальной прочностью. Он способен выдерживать давление порядка 1050 ГПа и температуру свыше 1800°С

      Во-вторых, этот драгоценный кристалл состоит из атомов углерода- довольно распространенного на Земле элемента, входящего также в состав нефти, природного газа, древесины, угля, графита и пр. На нашей планете имеется около 6•1018 тонн углерода, что в миллион раз превышает массу всех построек и продукции за всю историю человеческой цивилизации.

      Благодаря своим замечательным характеристикам природный алмаз мог бы найти широкое применение в промышленности, медицине и т.д., если бы не его чрезвычайная редкость и дороговизна. Оригинальные бриллиантовые украшения из самых больших природных алмазов не превышают нескольких сантиметров и стоят сотни тысяч долларов. Однако повсеместная распространенность углерода не могла не навести ученых на мысль о разработке методов получения искусственных алмазов из дешевых углеродсодержащих соединений.

      В итоге, такие методы были изобретены, и сегодня искусственный алмаз является превосхо-дным материалом во многих областях промышленности: электронной, металлообрабатываю-щей, авиакосмической, автомобильной, судостроительной и т.д.

Рис 86. Структура алмазоидов

      С развитием нанотехнологий возрос интерес к получению алмазных частиц нанометрового

размера и возникла идея существования алмазоидов – мельчайших кирпичиков, из которых состоит кристалл макроскопического алмаза, полностью повторяющих его тетраэдрическую структуру.Такие элементарные кирпичикимолекулы получили название: адамантана (C10H16), диамантана (C14H20) и триамантана (C18H24).

      Между собой атомы углерода связаны ковалентной связью,а свободные связи поверхностных атомов “заняты” атомами водорода.

      Долгое время эти соединения считались гипотетическими молекулами, так как их нельзя было ни выделить из окружающей среды, ни получить методами термохимического синтеза.

Но в 1957 они были обнаружены в природе-алмазоиды удалось выделить из... сырой нефти.

Алмазоиды могут иметь разную пространственную структуру, но всем им присущи те же базо-вые характеристики, как у природного алмаза: модуль Юнга>1050 ГПа, температура плавления выше 1800°С, плотность 3500 кг/м3. Поэтому любой объект, изготовленный из алмазоидов, будет иметь жесткость гораздо больше, чем аналогичный из стали, более высокую температуру плавления, и будет гораздо легче аналогов из других материалов.

Алмазоид представляет собой углеводород, в котором атомы углерода образуют тетраэдральную пространственную решетку, точно такую же, как и в алмазе.