희귀한 super-diamonds

BC8 또는 '슈퍼 다이아몬드'라고 불리는 모의 탄소 형태는

일반 다이아몬드보다 30% 더 단단할 수 있지만

 

지구상에서 이를 합성하는 것은 쉽지 않아.

 

 

과학자들은 알려진 가장 단단한 물질인 다이아몬드보다 더 단단할 수 있는 찾기 어려운 초강력 탄소 형태를 시뮬레이션했습니다. 하지만 실제 물질을 관찰하려면 태양계를 벗어나 외계 행성의 중심까지 가야 하는데, 이는 당분간은 물론 앞으로도 불가능할지도 모릅니다.

 

새로운 연구에 따르면 초강력 탄소로 알려진 BC8은 다이아몬드보다 압축에 30% 더 강한 8원자 결정입니다. 과학자들은 실험실에서 이 결정을 합성하기 위해 노력해왔지만 성공하지 못했습니다. 새로운 시뮬레이션에 따르면 이 물질은 좁은 범위의 압력과 온도에서만 만들 수 있으며, 향후 합성이 가능할 수 있다고 연구진은 1월 물리 화학 저널 레터스에 게재된 연구에서 보고했습니다.

 

이 연구는 또한 BC8 형성에 적합한 조건을 갖출 것으로 예상되는 탄소가 풍부한 외계 행성의 핵심이 무엇인지 밝히는 데 도움이됩니다.

 

"탄소가 풍부한 외계행성 내부의 극한 조건은 다이아몬드와 BC8과 같은 구조적 형태의 탄소를 생성할 수 있습니다."라고 사우스 플로리다 대학의 물리학 교수인 이반 올레이닉은 성명서에서 말했습니다. "따라서 이러한 외계 행성의 정확한 내부 모델을 개발하기 위해서는 BC8 탄소상의 특성에 대한 심층적인 이해가 중요합니다."

 

새로운 연구에서 올레닉과 그의 동료들은 테네시주 오크리지 리더십 컴퓨팅 시설의 슈퍼컴퓨터인 프론티어를 사용했습니다. 이들은 다양한 압력과 온도에서 수십억 개의 탄소 원자에 대한 시뮬레이션을 실행하여 이렇게 풍부하게 존재하는 원자가 어떻게 관측된 적이 없는 희귀 물질로 변할 수 있는지 이해했습니다.

 

연구진은 BC8이 1,250 기가파스칼 이상의 매우 높은 압력에서도 매우 안정적일 가능성이 높다는 사실을 발견했습니다. 이는 지구 표면의 대기압의 1,250만 배를 훨씬 넘는 압력입니다. 그러나 이론에 따르면 일단 결정이 형성되면 주변 온도에서도 안정적으로 유지될 것으로 예상됩니다. BC8의 원자 구조는 다이아몬드와 비슷하지만 보석의 가장 약한 점인 다이아몬드의 절단면이 없다고 연구 공동 저자인 로렌스 리버모어 국립 연구소(LLNL)의 과학자 존 에거트는 성명에서 말했습니다.

 

BC8의 형성 경로와 안정성에 대한 새로운 지식으로 무장한 연구원들은 LLNL의 국립 점화 시설에서 이 물질을 합성하기 위한 새로운 시도를 하고 있습니다. 이러한 방법에는 다이아몬드를 시속 45,000마일(72,000km/h) 이상의 속도로 두 번 충격을 가한 다음 엄청난 압력으로 압축하는 방식이 포함됩니다.

 

 

 

 

출처.

Rare 'super-diamonds' may already exist on other planets, and could be made on Earth, study hints