Vad är aggregerade diamant nanoroder?
Det minst kända materialet som är känt, med en bulkmodul av 491 Gigapascals (GPA) är aggregerade diamant nanoroder.Det är vad du får när du komprimerar buckytubes, en allotrop av kol, vid 20 GPa, under en temperatur av 2500 Kelvin, med en städpress på 5 000 ton utformad specifikt för ändamålet.Slutresultatet är en spaghetti av sammankopplade diamantnanorör, med diametrar mellan 5 och 20 nanometrar och längder på cirka en mikrometer vardera.
En bulkmodul av dessa nanoroder, 491 GPA, är ungefär tre gånger av det för järn, som är 160GPA.Konventionell diamant har en bulkmodul på 442 GPA.En bulkmodul på 491 GPA innebär att en tryckökning på 49,1 GPA skulle vara nödvändig för att komprimera materialet med en faktor på 10%, en 98,2 GPA -tryckökning skulle vara nödvändig för att öka det med 20%och så vidare.Som jämförelse är trycket vid havsnivån (1 atmosfär) lika med cirka 100 kPa (kilopascals), och varje 32,8 fot (10 meter) nedstigning i havet ökar trycket med en annan atmosfär.Så den lägsta punkten i havet, cirka 10 km (10 km) ner, upplever en tryckökning på 100 MPa över ytan, vilket skulle vara tillräckligt för att komprimera en fast sfär av aggregerade diamant nanoroder med en faktor på 0,002%.
De får sin styrka från den berömda SP 2 Bond, den starkaste banden i all kemi.Detta är en kol-kolbindning, som också finns i grafit (längs atomt tjocka 2D-plan), i diamant (3D) och kol nanorörfiber (som har föreslagits som ett byggnadsmaterial för rymdhissar).SP 2 Bindning är inte bara den starkaste kända kemiska bindningen, det är den starkaste möjliga kemiska bindningen, så dessa nanoroder kanske inte bara är det minst kompressibla materialet som forskare för närvarande känner, utan det minst kompressibla materialet.Det enda undantaget kan vara det exotiska ämnet inuti supertäta stjärnor, ibland kallade neutronium.
Anmärkningsvärt, dessa nanoroder är ännu tätare än ren diamant med en faktor på 0,3%.Deras utseende är mörkt med en liten regnbågsliknande spridning av ljus, liknande en oljeslick på asfalt.Andra ämnen mindre komprimerbara än diamant, men mer än aggregerade diamant nanoroder, inkluderar typ IIa diamant och ultrahard fullerit.