【研究】ダイヤモンドより硬い炭素結晶「ペンタダイヤモンド」の存在が予言される！ [しじみ★]
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→五角形の炭素結合の組み合わせで、新しい炭素結晶が構築可能なことが理論的に予言された
→シミュレーション結果では、この炭素結晶はダイヤモンドより軽くて高い強靭性を持つ
→この結果を元に、新しい高硬度材料の開発などが期待される
ダイヤモンドはモース硬度（物質の傷つきにくさ）が最高の10という、天然の物質としては最高クラスの硬さを有する高硬度材料です。
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この硬さと結晶の美しさから愛の強靭さを示す贈り物としても、研磨・切削用の工業材料としても、世間で幅広くもてはやされています。
けれどこのダイヤモンドは見た目の美しさとは裏腹に、炭などと同じ炭素結晶であることが知られています。炭素は原子価が4つあり、安定して多様な結合を作ることができるのです。
このため材料研究では、古くから興味の対象になっていて、炭素を使ってより扱いやすく強靭な材料を生み出そうとする研究も盛んに行われています。
そして、筑波大学の研究チームは、こうした研究から5つの炭素原始を環状に結合することで、新しい結晶構造が存在可能であることを報告しています。
これは理論的な予想の段階ですが、量子力学に基づくシミュレーションの結果では、この新たな炭素結晶は、ダイヤモンドより軽くて強靭であることが示されていて、「ペンタダイヤモンド」と名付けられています。
この研究論文は、科学誌『Physical Review Letters』に掲載されていますが、その成果の重要性から同誌の「Editors’Suggestion（編集者推薦論文）」に選ばれています。
■ダイヤを超えるダイヤ 「ペンタダイヤモンド」とは？炭素はさまざまな結合形態から多様な構造が存在し、黒鉛やダイヤモンドなど、複数の物質を生み出すことができます。
生命に必要な基本元素としても炭素は重要な存在です。
そして、その構造に強く依存した物性を有するところから材料研究の分野でも注目されています。
炭素結晶は、原子同士の共有結合が極めて強力なため、軽量な高硬度材料を生み出せるとして、さまざまな結晶構造がこれまでも、合成されたり、理論的に予言されたりしてきました。
研究チームは極めて対称性が高い3次元炭素共有結合ネットワークを幾何学的な考察から導き出しました。
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そして、5角形に並んだ炭素原子がすべての辺を共有させた、3次元構造が構築可能であることを予言したのです。
予言とか言われると、ついスピリチュアルなイメージを持ってしまう人もいるかもしれませんが、科学技術は基本的にまず理論的な予言・予想を行い、そこから実証実験に移るというプロセスを踏んで進化していきます。
そのため、こうした予言は技術が新たな段階へ踏み出すための非常に重要な布石となるものです。
こうして考え出された5角形を基本とした炭素結晶がペンタダイヤモンドです。
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この構造はダイヤモンドと比べると6割程度の密度しか持たないため、極めて軽い結晶です。
さらに量子力学に基づく物性シミュレーションを行った結果、ペンタダイヤモンドは安定した炭素結晶であり、さらにダイヤモンドの8割に及ぶ体積弾性率（硬さの指標）、1.3倍のヤング率（変形のしにくさ）、1.8倍の剪断弾性係数（鉛直方向の物質の歪みにくさ）を有するとわかりました。
これまでもダイヤモンドより高い弾性率（歪みにくさ、硬さ）を持つ結晶などは提案されてきましたが、トータルでこれだけ高い弾性率を示した炭素結晶は知られていません。
これは、今後合成を目指すべき新しい炭素結晶が示されたことを意味します。ここから炭素物質科学に新たな展開が開かれるかも知れません。
続きはソースで
https://nazology.net/archives/63782 炭素もまだ伸びしろあるんだなぁ
しかし成長しにくそうで欠損多くなりそうな見た目だこと 熱的に安定だとしても結晶成長させるのが大変そうな構造だな
単純に高温高圧では駄目そうだし、そこら辺を考えていくのがこれからの課題か そういえばブラックホールってダイヤモンドより固いのかな？ ダイヤは使い道ないから商売がセコい
珪素は稼ぎまくってるのに ペンタダイヤモンドよりさらに硬い炭素結晶を予言しとくわ >>13
グラファイトは炭素原子の平面六角形シートをファンデフワールス結合で縦方向に結合したもの
あなたの言うように、シート単位では安定している
>>16
ワイズコフの爺さんは、学術的には劈開性を利用した破断と言うべき加工技術を、70年、ダイヤと寝食を共にすることで身につけた
デューク東郷はその秘密を見抜き、ソロモンの持つギャラクシーオブキンバリーを打ち砕いた マジメに記事を読んだ結果
ヤング率しか頭に残らなかった ダイヤモンドは燃えるというか昇華するけど
この素材もやっぱ流れられんわな 予め小員環にして歪ませておけば弾性率は上がるだろ。
しかしそうであるが故に結晶は決して作れない。
くだらない机上のお遊びだ。 >>22
答えにならないなー
結晶並行面切り裂かれるというのが正しいのでは？？
最高の強度が有る結晶は三角形もしくは5画形だと言われている
そして5画形の可能性が見えて来たということかなー？？ >>17
使い道が無いとはどういう意味？
材料としては有用だけど、余りに高価で使い道が研究用途に限られるって言いたいの？
かなり言葉足らずでしょ。 ダイヤモンドは燃えるというか昇華するけど
この素材もやっぱ流れられんわな >>31
ダイヤに合成したとこで何にも使えんから宝石として売るだけって意味。
ガラス、半導体みたいに大量に生産しうる用途が無い。 エッ？マァナ・・・詳細な枠の形が分かったらアノ熊川のところの土砂災害のところの竹の植え方も変わるかもしれないな・・・。
編。完。 >>9
30年以上前で間違ってないけど放送は1975-1976年だから、気がつけば45年前と言う事実 普通に掘削用や研磨用の先端材料として工業用途で大量に使われてると思うが >>37
いや、ヤスリとか削るもので無茶苦茶使われとるがな >>1
これはいかついな
理論的に存在できても、現実には存在できるのかな >>37
ダイヤなんかそのへんの砥石でも使われてると思うが >>37
研磨剤としてだけやないんやで？
熱伝導率がやたら高いやんけ
結晶になった高価な板は衛星用の放熱部品とかでも使うがな…
放熱グリスにも混ぜられたりする罠 掘削とかも一般的には有名と思うのだがな。ボーリングとかトンネル掘りとかでダイヤが使えないと大変なことになるんだが、
ダイヤと全く無縁の人でもよくテレビや雑誌などでも出てるはずなんだがまるで見たこと無いのだろうか
研磨も含め、人工的に作るダイヤが無かったら、他で代用するにしても硬度が足りないとか時間がかかるとか
費用がバカ高くなるとかで、極めて大きな影響があると思う。 構造を見れば硬いのは納得だけど、作るの大変そうだなあ
自然には出来なさそうだから、地球外知的生命体の存在証明に良さそうだけど オーラ、オラ、オラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラオラ >>1
カーボンナノチューブなどもそうだけど上手に作ると宝石みたいになるんかな hhihihifhifhifhifhifhififhhfiihfihfehfhfhfhhf「ドームシフト」 生物の種の寿命が60億年くらいからわずか1秒が1日の時間
個体の寿命が60億年くらいから60秒の時間を超えているのが非生物のドームデイズ 諦めないなら死ぬが別の結論が出る範疇が1万年
10000永劫回帰の刻を生きたので既に従来の宇宙は死んでいる ブラックホールを乗り越えた先に救いは有るようだ
幼稚園児以下の結論だとすぐに死ぬ 通常の人の生涯がマイナス30秒くらいだろうか
ブラックホールだとプラス200,000,000時間ほどは既に進んでいる ロトの塩の柱がゴールではない超越である創造階を超える話である >>1
結晶と対称性という言葉がでてるなら
なぜ群馬で出ないのか >>49
まずはシリコンで作って
後からそのシリコンを全部Cに変えればいい
かんたんでしょ これ外側安定しなくね？
共有してるせいでかえって不安定になってそうなんだけど ロンズデーライトパワーの上を行くのか？
まだ伸び代あるじゃん将軍様 ダイヤモンドってカナヅチで叩くと砕けるんでしょ？
ダイヤモンドの硬さって表面に引っかき傷がつかないという硬さなんでしょ。 >>76
心が強ければダイヤモンドは砕けないってジョジョが言ってたぞ それもかなり誤解が多い
一部で思われてるほど割れやすいわけではない
ガラスのように簡単に割れることはない コンパックスで検索かけてみ
切削工具でダイヤ使われているから それと、衝撃に弱く 摩耗に強い。
ゲームだと電撃にも弱かった この辺はよくわからんｗｗ へき開方向でなければそんな簡単には割れんけどね。銃弾ですら弾く
ゴルゴとかでもそういった解説がされてるんだが、話をよく知らずに逆に解釈してる人の何と多いことか 繰り返し構造としては安定なのかもしれんが、表面から崩壊していきそうだな >>47
今回のが実用化されたらトンネルの掘削コスト下がるかな これまでにも実験室レベルでダイヤ以上の硬度を持つものはあったが、それにしてもこれにしても
今の人造ダイヤよりコスパ優れるとは思えない。多少硬度が上でも費用がかかるのでは >>88
イギリス王室の王冠を飾るカリナンダイヤは元々、3千百数カラットあったものだが、
ヨーロッパ第一の研磨工兄弟アッシャーが5百カラットにカットする際、3日3晩カリナンを調べ上げ
無事に鑿の一撃でカットした時には、緊張のあまり気絶した
と伝えられている
とあるね 何年も前から超高圧で生成できるすべての面で通常の３倍の強度を持つハイパーダイヤモンドが存在してるわけだが どんなダイヤよりも、プラズマジェットによるカッターの方が無敵だよ。 >>97
実験室どころか理論上存在が可能な事が分かったという記事なのですけど >>99
そういうことか
それなら切削と溶断を比較してる方が的外れだと思うぜ 全く思いませんｗそれに、それを言うなら96へ言うのが先だろ。存在可能という記事に無敵とか馬鹿じゃね？
となぜ先に言わない？より妥当な事を言ってる俺になぜ先に言うのやらな。本人じゃないだろうなｗ 草生やすような人だから、そっとしておかないとダメだね
皆さん相手してしまってごめんなさい ダイヤは多分圧縮には強いが引っ張りには弱いのじゃないかな？
激しく叩くと、その衝撃で押されるときには耐えても、延びるときに
剝がれるようにして割れるのでは？
コンクリートも圧縮には極めて強いが、引っ張りには弱い。 最近cmで田中れいなと高橋出てるけど田中いまだに美人だわー フラーレンを高圧圧縮して造るハイパーダイヤモンドナノロッド凝縮体。五員環要素が材料なのでペンタダイヤモンドと共通する部分が有るから硬いんかな？。 ダイヤモンドの3万倍の硬度を誇るオメガダイヤモンドの存在を予言します あと数十年もすればダイヤモンドの価値がガラス並に下がるかもしれないな >>4
悪魔将軍は随分前からローンズデライトパワーにパワーアップしてたよ そもそも
>ダイヤモンドはモース硬度（物質の傷つきにくさ）が最高の10という、天然の物質としては最高クラスの硬さを有する高硬度材料です。
>https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/07/202007011400.png
にも、五員環いっぱいあるやん
>こうして考え出された5角形を基本とした炭素結晶がペンタダイヤモンドです。
>https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/07/Diamonds_glitter.png
実は同じ結晶だったって落ちかも >>4
地獄の断頭台とか真似しようとして危ない目に >>114
＞利用したシミュレーションプログラムの扱い方を誤ったことが原因だという。
これは恥ずかしいｗ ダイヤモンドより強い六方晶ダイヤモンドだったか六魔将ダイヤモンドだったかもあったな どんだけ固いといっても、新幹線の車内販売のアイスより硬いものなんて存在しないだろ。 >>76
純粋に炭素原子だけで出来た完全なダイヤモンド結晶構造100％の理想的なダイヤが仮に存在したら
16トンのハンマーで叩こうが砕けるどころか傷一つつかない >>10
まだメモリとかの開発段階で製品としての市販化はされてないはず 割れるとか壊れるというのは、力を歪みとして吸収できないからであり、
均等な配列は局所に力が加わることで簡単に割れる、
ガラスカッターが傷をつけることでそこに力が集中して割れる原理だ。 >>128
太陽光とレンズで簡単にダイヤを焼いてしまったのを思い出した >>1
耐熱性も高ければスーパーXのダイヤモンドミラー作れるな(´ ・ω・｀) ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
