Niezwykle twarde materiały mogą służyć do cięcia, wiercenia czy polerowania. Mają także potencjał pod względem tworzenia powłok odpornych na zarysowania, które mogłyby pomóc chronić drogi sprzęt przed uszkodzeniem.
Naukowcy wykorzystali techniki obliczeniowe do zidentyfikowania 43 wcześniej nieznanych form węgla, które uważane są za stabilne i ponadprzeciętnie twarde. Niektóre z nich są nawet twardsze niż diamenty. Wszystkie te nowe odmiany składają się z atomów węgla ułożonych w wyraźny wzór. Należy jednak zaznaczyć, że naukowcy przewidzieli nowe struktury węglowe, ale jeszcze ich nie stworzyli.
Czytaj też: Naukowcy teleportowali informacje kwantowe w diamencie
Badacze uważają, że substancja jest super twarda, jeśli przekracza wartość 40 gigapaskali, mierzoną w eksperymencie związanym ze skalą twardości Vickersa. Prawdopodobnie wszystkie 43 nowe struktury węgla przekroczą ten próg. Dodatkowo trzy z nich powinny osiągnąć twardość większą niż w przypadku diamentów.
Aby przeprowadzić badanie, naukowcy wykorzystali XtalOpt. Ten ewolucyjny algorytm open source służy do prognozowania struktury kryształów. Następnie zespół zastosował model wykorzystujący uczenie maszynowe, aby przewidzieć twardość struktur. Model został przeszkolony przy użyciu bazy danych zwanej AFLOW. Jeśli dane były poprawne, to oprogramowanie powinno przewidywać twardość materiałów z dość wysoką dokładnością.
[Źródło: phys.org; grafika: Bob Wilder]
Czytaj też: Głęboko ukryte diamenty potwierdzają istnienie zbiornika wody pod powierzchnią Ziemi
