Почему алмаз - самый твёрдый материал в мире?

Бриллианты ценятся за свою непревзойденную твердость, которая делает их драгоценными, прочными, способными служить поколениям и устойчивыми к царапинам при повседневном использовании. Как лезвия или сверла, алмазы способны проникнуть практически в любой материал, не разрушаясь, и их порошок используется для полировки драгоценных камней, металлов и других материалов.

Фото: openverse

Так что же может быть твёрже алмаза? Это вопрос, на который ответить не так уж просто. 

"Алмаз по-прежнему остается самым твердым материалом. Существуют способы создания материалов, которые могли бы быть тверже обычных драгоценных камней, но такие материалы либо не существуют в форме, пригодной для использования, либо остаются теоретическими разработками," — объяснил Ричард Кейнер, химик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Важно отметить, что "твердость" — это концепция, которая имеет узкий смысл для ученых и отличается от других качеств, таких как жесткость или прочность. Например, алмаз очень тверд, но не очень жесток. Его легко разрушить, разрубив его вдоль граней кристалла, что используется огранщиками для создания красивых бриллиантов.

Ученые измеряют твёрдость различными способами, включая шкалу твердости Мооса для геологических исследований и тест на твердость Виккерса для лабораторных исследований материалов. Алмаз обладает максимальной оценкой на шкале Мооса — 10, что означает, что он способен царапать практически все другие материалы. Он также имеет высокий балл на тесте Виккерса, который измеряет силу, необходимую для вдавливания заострённого наконечника в материал.

Алмаз состоит из углеродных атомов, образующих кубическую кристаллическую решетку и связанных короткими и прочными химическими связями. Эта структура придает алмазу его уникальную твердость. Некоторые материалы, такие как лонсдейлит, могли бы теоретически быть твёрже алмаза, но они либо не существуют в такой форме, которую можно использовать, либо созданы только в лабораторных условиях и не являются практичными для повседневного применения.

Таким образом, хотя существуют потенциальные кандидаты на роль материала твёрже алмаза, в ближайшем будущем алмаз остается непревзойдённым в области твёрдости и продолжает быть несравненно ценным материалом.