Diamanten sind das härteste natürlich vorkommende Material auf der Erde, aber ein gerade von einem Supercomputer modellierter Stoff ist sogar noch härter. Man nennt ihn „Superdiamanten“. Theoretisches Material könnte jenseits unseres Planeten existieren – und vielleicht eines Tages hier auf der Erde geschaffen werden.
Superdiamanten bestehen wie normale Diamanten aus Kohlenstoffatomen. Diese spezielle Kohlenstoffphase, die aus acht Atomen besteht, sollte stabil sein Umgebungsbedingungen. Mit anderen Worten: Es könnte in einem Erdlabor existieren.
Die spezifische Phase, die BC8 genannt wird, ist eine Hochdruckphase, die typischerweise in Silizium und Germanium zu finden ist. Und, wie das neue Modell nahelegt, in Kohlenstoff kann auch in dieser Phase existieren.
Grenze– der schnellste und erste Supercomputer im Exa-Maßstab – modellierte die Entwicklung von Milliarden von Kohlenstoffatomen, die enormem Druck ausgesetzt waren. Der Supercomputer sagte voraus, dass BC8 Kohlenstoff entsteht ist 30 % druckbeständiger als herkömmliche Diamanten. Die Forschung des Teams, die das superharte Material beschreibt, wurde kürzlich durchgeführt veröffentlicht in Das Journal of Physical Chemistry Letters.
„Trotz zahlreicher Bemühungen, diese schwer fassbare kristalline Kohlenstoffphase zu synthetisieren, einschließlich früherer Kampagnen der National Ignition Facility (NIF), muss sie noch beobachtet werden “, sagte der Co-Autor der Studie, Marius Millot, Forscher am Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), in einem Labor freigeben. „Aber wir glauben, dass es auf kohlenstoffreichen Exoplaneten existieren könnte.“
Es handelt sich nicht um den ersten potenziellen Beweis dafür, dass ultraharte Materialien in den Tiefen des Weltraums existieren. Im Jahr 2022 fand ein Forscherteam Beweise that lonsdaleite—eine seltene Form von Diamanten– können in Meteoritenfragmenten existieren, die auf die Erde fallen.
Weltraumgestützte Observatorien wie das Webb Space Teleskop enthüllen kohlenstoffreiche Exoplaneten wie noch nie zuvor. Beyond Webb, Die NASA hat Pläne für das Habitable Worlds Observatory, ein Weltraumteleskop der nächstenGeneration, das in den Anfangder 2040er Jahre betriebsbereit seinkönnte.
Aber Wissenschaftler warten – vernünftigerweise – nicht darauf, einen besseren Blick auf so weit entfernte Welten zu werfen, insbesondere da sich Superdiamanten nur in extrem hohen Höhen bilden würden -Druckumgebungen, d. h. in den Kernen dieser Exoplaneten
„Die extremen Bedingungen, die innerhalb dieser kohlenstoffreichen Exoplaneten herrschen, könnten zur Entstehung struktureller Kohlenstoffformen wie Diamant und BC8 führen“, sagte Ivan Oleynik, ein Physiker an der University of South Florida und leitender Autor des Papiers, in der gleichen Pressemitteilung. „Daher ist ein in- Ein tiefes Verständnis der Eigenschaften der BC8-Kohlenstoffphase wird entscheidend für die Entwicklung genauer Innenmodelle dieser Exoplaneten.“
Es könnte möglich sein, solche Superdiamanten in der Laborumgebung zu züchten. Irgendwann. Um dies zu erreichen, muss das Team jedoch zunächst die Ergebnisse erforschen Was ist mit der National Ignition Facility (NIF) des LLNL möglich, der gleichen Einrichtung wie die? einen Nettoenergiegewinn in einer Fusionsreaktion erzielt im 2022, und letztes Jahr wieder.
Diese Forschung wird über NIFs durchgeführt Entdeckungswissenschaft Programm. Wenn es also um im Labor gezüchtete Superdiamanten geht, ist mein Rat, nicht den Atem anzuhalten. Aber es könnte heiß hergehen up in in der Materialwissenschaften.
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