🌍 Международная команда ученых впервые изучила жидкий углерод при экстремальных условиях!
В 2023 году международная исследовательская группа из Университета Ростока и Центра Гельмгольца Дрезден-Россендорф (HZDR) провела уникальный эксперимент на лазере DIPOLE 100-X в Европейском XFEL. Результаты поразили научное сообщество: им удалось впервые изучить структуру жидкого углерода! 🚀 Об этом открытии они сообщили в журнале Nature.
Почему это важно?
Жидкий углерод встречается в недрах планет и играет ключевую роль в технологиях будущего, например, в управляемом термоядерном синтезе. Однако до сих пор его свойства в жидком состоянии оставались загадкой. При нормальном давлении углерод не плавится, а сразу переходит в газ, а для плавления требуется давление, как в ядре Земли, и температура около 4500°C — рекорд среди всех материалов! 🔥
Как это удалось?
Ученые использовали ультракороткие импульсы лазера DIPOLE 100-X, чтобы сжать твердый углерод и превратить его в жидкость на доли наносекунды. В этот момент они облучали образец рентгеновскими импульсами от XFEL. Атомы углерода рассеивали рентгеновские лучи, создавая дифракционную картину, которая раскрыла структуру жидкой фазы.
Что обнаружили?
Оказалось, что в жидком состоянии углерод сохраняет структуру, похожую на алмаз, с четырьмя ближайшими соседними атомами. Это подтвердило предсказания теоретических моделей. «Мы впервые наблюдали структуру жидкого углерода. Это сложная жидкость, как вода, но с уникальными свойствами», — объясняет профессор Доминик Краус, руководитель группы.
Перспективы
Открытие поможет точнее моделировать процессы в недрах планет и улучшить технологии термоядерного синтеза. Уже сейчас ученые могут изучать материю при экстремальных давлениях с невероятной детализацией. В будущем эксперименты, которые раньше занимали часы, будут завершаться за секунды! ⚡
Ключевые участники:
- Европейский XFEL (Скенефельд, Германия)
- Консорциум HIBEF (HZDR)
- Университет Ростока
Этот прорыв открывает новую эру в исследовании экстремальных состояний материи! 🌟
Источник: Helmholtz Association of German Research Centres