O kulisach poświęconych tej sprawie eksperymentów czytamy na łamach The Journal of Physical Chemistry Letters. Warto podkreślić, że niekoniecznie chodzi o konkretny materiał, a raczej stan obserwowany jak do tej pory w krzemie i germanie. Fizycy nazwali go ośmioatomowym stanem skupionym na ciele, a przeprowadzone jak na razie badania sugerują, jakoby była mowa o wytrzymałości o 30 procent wyższej od wykazywanej przez “zwykły” diament.
Czytaj też: Rewolucja w budownictwie czyha za rogiem. Z tego materiału mamy teraz budować domy?
Zwany skrótowo BC8, badany stan został przeanalizowany z wykorzystaniem superkomputera. Maszyna ta umożliwiła wykonanie szczegółowych symulacji dynamiki molekularnej, dzięki którym udało się sprawdzić, jak BC8 może zachowywać się w węglu, który może zostać przekształcony w diament w odpowiednich warunkach z zakresu temperatury i ciśnienia.
Co ciekawe, naukowcy nie spodziewają się, by BC8 można było spotkać w naturalnych okolicznościach na naszej planecie. Twierdzą jednak, że najprawdopodobniej występuje w przestrzeni kosmicznej, szczególnie wewnątrz egzoplanet, gdzie panują bardzo wysokie ciśnienia. Teorie sugerują, jakoby taki materiał zachowywał stabilność nawet przy parametrach 10 milionów razy wyższych od ciśnienia atmosferycznego na Ziemi. To z kolei prowadzi do ogromu potencjalnych zastosowań, o ile uda się zsyntetyzować tak wytrzymały materiał w warunkach laboratoryjnych.
BC8 badany z wykorzystaniem symulacji miałby cechować się nawet 30% wyższą twardością niż diament
Diament zawdzięcza swoją wytrzymałość strukturze atomowej, mającą formę czworościennej sieci, w której każdy atom jest czterostronnie połączony z czterema najbliższymi sąsiadami. W przypadku BC8 jest podobnie, choć dochodzi do pominięcia płaszczyzn podziału występujących w strukturze diamentu. Stąd pomysł, że taki materiał byłby jeszcze twardszy od diamentu znanego z Ziemi. Teoria to jedno, lecz praktyka pokazywała, że próby stworzenia takiego stanu kończyły się fiaskiem.
Czytaj też: „Diabelska kometa” wreszcie widoczna gołym okiem pod bardzo ciemnym niebem. Gdzie jej szukać?
Wybawicielem najprawdopodobniej okaże się superkomputer Frontier, który posłużył naukowcom do przeprowadzenia zaawansowanych symulacji. Dzięki temu byli oni w stanie przeanalizować interakcje między poszczególnymi atomami wykonując je w zróżnicowanych warunkach temperaturowych i ciśnieniowych. Wyniki potwierdziły przypuszczenia zakładające, że do uzyskania BC8 potrzeba ściśle określonych parametrów ciśnienia i temperatury. I choć nadal nie udało się odtworzyć tych wskaźników, a co za tym idzie – stworzyć niezwykle wytrzymałego materiału – to mając świadomość co do dokładnych wymagań fizycy są o krok bliżej do ogłoszenia sukcesu.