Ученые-материаловеды пытались раскрыть загадки нитрида углерода с 1980-х, когда впервые заметили их выдающиеся свойства, в частности, высокую теплостойкость. Однако свыше 30 лет исследований и попыток синтеза не принесли никакого практического результата. Пока, наконец, одна из команд не совершила прорыв, сообщает Phys.org.

Специалисты из Байройтского и Линчёпингского университетов подвергли предшественники азота и углерода давлению от 70 до 135 ГПа — примерно в 1 млн раз больше, чем наше атмосферное давление — и одновременно нагрели до 1500 °C с лишним. Затем, чтобы понять, какие изменения происходят с атомами материала при таких условиях, его просветили мощным рентгеновским лучом трех ускорителей частиц: в Германии, Франции и США.

В результате ученые обнаружили, что это соединение обладает всем необходимым для приобретения крайне высокой твердости, и сохраняют это качество после возвращения к нормальной температуре и давлению. Новый материал с прочными ковалентными связями, в высшей степени несжимаемый и сверхтвердый, может также похвастаться высокой плотностью энергии, пьезоэлектрическими и фотолюминесцентными свойствами.

«После открытия первого из новых нитридов углерода мы не могли поверить, что нам удалось создать то, о чем исследователи мечтали последние 30 лет, — сказал Доминик Ланьель, один из участников проекта. — Эти материалы способны заполнить пробел между синтезом высокого давления и промышленным применением».

Волокна целлюлозы — самый распространенный природный полимер, главный структурный компонент растений и водорослей. Внутри каждого волокна — крошечные кристаллы, цепочки органических полимеров, более прочные и твердые, чем кевлар. Инженеры MIT создали из них композитный материал, прочный, как кость, и твердый, как алюминий.