Твердість - властивість матеріалу чинити опір проникненню в нього іншого твердого тіла, а також властивість більш твердого тіла проникати в інші матеріали. Твердість визначається як величина навантаження необхідною для початку руйнування мінералу.
Самим твердим з поширених речовин є алмаз. Однак в дуже невеликих кількостях сьогодні уміють отримувати Фулера, які на 17-52% твердіше алмаза. Фулера являє собою молекулярний кристал, у вузлах решітки якого знаходяться молекули , пов'язані вар-дер-ваальсовими силами. За нормальних умов (T = 300 К) молекули фулерену утворюють гранецентрированную кубічну кристалічну решітку.
У 2005 році в Байрейтском університеті (Німеччина) синтезували інший матеріал, що перевершує по твердості алмаз. Він складається з надтонких алмазних стрижнів, середня довжина яких - 1 мікрон - в 200 разів більше середнього діаметра. Розміри стрижнів коливаються, і при цьому вони "перемішані" випадковим чином. Матеріал, названий ADNR ("aggregated diamond nanorods") на 10% твердіше алмаза. Для його отримання на фулереновий порошок впливали тиском в 200 тисяч атмосфер при температурі 2500 К. Поки виробництво ADNR набагато дорожче видобутку або синтезу звичайних алмазів.
У 2007 році в Каліфорнійському університеті в Лос-Анжелесі був виявлений самий твердий після алмазу матеріал - диборид ренію (Він був відомий раніше, але його твердість не приваблювала уваги). Атоми бору (елементу, який прагне до утворення коротких ковалентних зв'язків) впроваджуються між атомами ренію (у якого дуже багато електронів), мінімально змінюючи кристалічну структуру металу. Твердість різна за різними напрямками і в 1,5-2 рази поступається алмазу, але перевершує показники нітриду бору, який до того займав друге місце по твердості. Важлива перевага дибориду ренію полягає в тому, що виробництво цього надтвердого матеріалу не вимагає високого тиску і виявляється досить недорогим.
Джерела: