Российские ученые смоделировали «алмазную» форму алюминия, которая легче воды

Химик из Университета Юты Александр Болдырев и его российские коллеги из Южного федерального университета в Ростове-на-Дону с помощью компьютерного моделирования предсказали существование новой модификации алюминия, которая почти вдвое легче воды. В этом им помогла кристаллическая решетка алмаза. Исследование опубликовано в The Journal of Physical Chemistry C.

Мы привыкли, что алюминиевая ложка всегда тонет в воде. Несмотря на то, что алюминий довольно легкий металл, его плотность равна 2,7 грамма на кубический сантиметр (плотность воды составляет чуть меньше грамма на кубический сантиметр). Однако компьютерное моделирование предсказывает, что это вовсе не предел: можно создать форму алюминия, которая будет иметь плотность всего 0,61 грамма на кубический сантиметр.

Многие химические элементы существуют в виде нескольких простых веществ. Эти формы называют аллотропными модификациями. Например, графит, графен, сажа, фуллерены и алмаз по составу одинаковы, но разные свойства получаются из-за разного расположения атомов углерода в них.

Примечательно, что именно кристаллическая решетка алмаза и стала основной точкой отсчета в этом исследовании. «Подход моих коллег был очень необычным, — прокомментировал работу Александр Болдырев. — Они начали с известной кристаллической решетки, в данном случае с алмаза, и заместили каждый атом углерода тетраэдром из атомов алюминия».

Расчеты показали, что материал с такой структурой должен получиться относительно стабильным, сверхлегким, устойчивым к ржавчине и немагнитным. Сырье для его производства, алюминий, не очень дорогое. При этом вещество с такими свойствами могло бы найти применение во множестве отраслей. Заманчивее всего рассматривать возможности использования сверхлегкого алюминия в ракетостроении и самолетостроении. Правда, как считают разработчики, говорить об этом с уверенностью пока рано: насколько будет прочен материал, пока не установлено.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.