Ce sunt nanorodurile de diamant agregate?

Cel mai puțin compresibil material cunoscut, cu un modul în vrac de 491 gigapascali (GPa) este nanorodul de diamant agregat. Ele sunt ceea ce obții atunci când comprimați buckytubes, un alotrop de carbon, la 20 GPa, la o temperatură de 2,500 Kelvin, folosind o presă de nicovală de 5,000 de tone metrice concepută special pentru acest scop. Rezultatul final este o spaghete de nanotuburi de diamant interconectate, cu diametre între 5 și 20 de nanometri și lungimi de aproximativ un micrometru fiecare.

Un modul în vrac al acestor nanorods, 491 GPa, este de aproximativ trei ori mai mare decât cel al fierului, care este de 160 GPa. Diamantul convențional are un modul în vrac de 442 GPa. Un modul în vrac de 491 GPa înseamnă că o creștere a presiunii de 49.1 GPa ar fi necesară pentru a comprima materialul cu un factor de 10%, o creștere a presiunii de 98.2 GPa ar fi necesară pentru a o crește cu 20% și așa mai departe. Pentru comparație, presiunea la nivelul mării (1 atmosferă) este egală cu aproximativ 100 kPa (kilopascali), iar la fiecare 32.8 picioare (10 metri) de coborâre în ocean crește presiunea cu o altă atmosferă. Deci, cel mai de jos punct al oceanului, la aproximativ 6.2 mile (10 km) mai jos, înregistrează o creștere a presiunii de 100 MPa la suprafață, ceea ce ar fi suficient pentru a comprima o sferă solidă de nanoroduri de diamant agregate cu un factor de 002%.

Ei își obțin puterea de la celebra sp2bond, cea mai puternică legătură din toată chimia. Aceasta este o legătură carbon-carbon, găsită și în grafit (de-a lungul planurilor 2D groase de atom), în diamant (3D) și fibre de nanotuburi de carbon (care a fost propusă ca material de construcție pentru ascensoarele spațiale). Legătura sp2 nu este doar cea mai puternică legătură chimică cunoscută, este cea mai puternică legătură chimică posibilă, astfel încât aceste nanorods pot fi nu numai materialul cel mai puțin compresibil pe care oamenii de știință îl cunosc în prezent, ci și cel mai puțin material comprimabil, punct. Singura excepție poate fi materia exotică din interiorul stelelor super-dense, numite uneori neutroniu.

În mod remarcabil, aceste nanorods sunt chiar mai dense decât diamantul pur cu un factor de 0.3%. Aspectul lor este întunecat, cu o ușoară împrăștiere a luminii, asemănătoare cu un curcubeu, asemănătoare cu o pată de petrol pe asfalt. Alte substanțe mai puțin comprimabile decât diamantul, dar mai mult decât nanorodurile de diamant agregate, includ diamantul de tip IIa și fullerita ultradură.