Que sont les nanorods de diamant agrégés?

Le matériau le moins compressible connu, avec un module en vrac de 491 gigapascals (GPA) est des nanorodes de diamant agrégés. Ils sont ce que vous obtenez lorsque vous compressez les Buckytubes, un allotrope de carbone, à 20 GPa, à une température de 2 500 Kelvin, en utilisant une presse d'enclume de 5 000 tonnes métrique conçue spécifiquement à cet effet. Le résultat final est un spaghetti de nanotubes de diamant interconnectés, avec des diamètres entre 5 et 20 nanomètres et des longueurs d'environ un micromètre chacun.

Un module en vrac de ces nanorodes, 491 GPa, est environ trois fois de celui de fer, qui est 160 GPa. Le diamant conventionnel a un module en vrac de 442 GPA. Un module en vrac de 491 GPa signifie qu'une augmentation de pression de 49,1 GPa serait nécessaire pour comprimer le matériau d'un facteur de 10%, une augmentation de la pression de 98,2 GPa serait nécessaire pour l'augmenter de 20%, etc. À titre de comparaison, la pression au niveau de la mer (1 atmosphère) est égale à environ 100 kPa (kilopascals) et tous les 32,8 pieds (10 mètres) de descente dans l'océanaugmente la pression par une autre atmosphère. Ainsi, le point le plus bas de l'océan, à environ 6,2 miles (10 km) en baisse, connaît une augmentation de pression de 100 MPa sur la surface, ce qui serait suffisant pour comprimer une sphère solide de nanorodes de diamant agrégés par un facteur de 0,002%.

Ils tirent leur force de la célèbre liaison SP 2 , le lien le plus fort de toute la chimie. Il s'agit d'une liaison carbone-carbone, également trouvée dans le graphite (le long des plans 2D d'épaisseur de l'atome), en diamant (3D), et une fibre de nanotube de carbone (qui a été proposée comme matériau de construction pour les ascenseurs spatiaux). La liaison SP 2 n'est pas seulement la liaison chimique la plus forte connue, c'est la liaison chimique la plus forte possible , donc ces nanorodes peuvent non seulement être le matériau le moins compressible que les scientifiques connaissent actuellement, mais le matériau le moins compressible, période. La seule exception peut être la question exotique à l'intérieur de STA super densers, parfois appelé neutronium.

remarquablement, ces nanorodes sont encore plus denses que le diamant pur par un facteur de 0,3%. Leur apparence est sombre avec une légère diffusion de la lumière en forme d'arc-en-ciel, similaire à une glissière d'huile sur l'asphalte. D'autres substances moins compressibles que le diamant, mais plus que les nanorodes de diamant agrégées, incluent le diamant de type IIA et le Fullerite ultrahard.