Vedci vyrobili nové najpevnejšie a najtvrdšie sklo sveta, poškriabe aj povrch diamantu
Za normálnych okolností je sklo-amorfná krehká látka pomerne náchylná na praskanie. Chemikom sa však podarilo usporiadať v skle atómy takým spôsobom, že výsledné vlastnosti vzniknutého materiálu môže závidieť aj diamant. Na tému upozornil portál Sciencealert.
Najtvrdší prírodný materiál
„Klasický“ diamant je kubická kryštalická forma uhlíka, výnimočná svojimi vlastnosťami, ako je tvrdosť a vysoká disperzia svetla. Okrem toho poznáme aj lonsdaleit, čo je odlišná forma diamantu kryštalizujúca v hexagonálnej sústave. Ten bol nedávno predmetom štúdie, kde sa ho podarilo vyrobiť v laboratórnych podmienkach pri izbovej teplote.
Mechanické vlastnosti materiálu sú často určované spôsobom akým sú spojené jeho stavebné častice. Zatiaľ čo diamant kryštalizuje v kubickej kryštalickej mriežke a jeho atómové väzby majú tvar štvorstenu, sklovité tuhé materiály takéto pravidelne opakujúce sa vzory nemajú.
To znamená, že stavebné častice skla nie sú pravidelne usporiadané a nevytvárajú kryštály (nemájú kryštálovú štruktúru). Sklo teda patrí medzi amorfné látky.
NEPREHLIADNI
Nikdy sme nič takéto ešte nevideli. CERN odhalil úplne nový druh častice
Najtvrdší a najpevnejší amorfný materiál
Nový výskum publikovaný v žurnále National Science Review však tieto predstavy o skle úplne popiera a vytvára nový sklovitý materiál s názvom AM-III, ktorý svojou tvrdosťou môže doslova poškriabať povrchu diamantu. S diamantmi, či už umelými alebo prírodnými, má AM-III tiež veľa spoločného, je totiž tvorený predovšetkým z atómov uhlíka. Okrem uvedeného, materiál pôsobí aj ako polovodič, čo mu otvára dvere do sveta fotovoltaiky, upozorňuje portál NewAtlas.
Tím vedcov z Yanshan University v Číne sa pri svojom výskume zapodieval s rôznymi materiálmi z uhlíka, pričom objavili niekoľko nových zaujímavých materiálov. Tie dostali pomenovanie AM-I, AM-II, AM-III, prešli mnohými testami a ukázali, že všetky sa správajú ako polovodič s elektrickými vlastnosťami podobnými amorfnému kremíku (rozsah šírky zakázaného pásma je 1,5 až 2,2 eV). Z uvedených materiálov vysoko vynikal svojimi mechanickými vlasnosťami AM-III.
AM-III je vyrobený z fullurénu (aj zvyšné 2 materiály pozostávajú z fullurénu), čo sú v podstate sférické molekuly tvorené pospájanými päťuholníkovými a šesťuholníkovými prstencami atómov uhlíka. Fullerény nie sú vo vede o materiáloch žiadna novinka, v minulosti poslúžili k vývoju zápalných nanočastíc, či solárnych článkov. Autori novej štúdie však zistili, že môžu byť použité aj ako „východiskový bod“ pre tvorbu odolných amorfných materiálov.
Svoje teórie sa rozhodli otestovať aj v praxi, fullerény vystavili vysokej teplote a tlaku vďaka čomu došlo k ich rozpadu a vzájomnému zmiešaniu. Vedci potom v podstate metódou pokus-omyl a experimentovaním s rôznym usporiadaním atómov a molekúl vytvorili materiál teraz známy ako AM-III.
Ako sme spomínali, AM-III vyniká svojimi mechanickými vlastnosťami a najmä tvrdosťou. Podľa Vickersovej skúšky tvrdosti dosahuje nový materiál tvrdosť až 113 GPa, zatiaľ čo prírodne vyskytujúce sa diamanty dosahujú tvrdosť „iba“ 70 až 100 GPa. Pre ďalšie porovnanie mäkká oceľ v tomto teste dosahuje približne 9 GPa.
Výsledné komplexné mechanické testovanie ukázalo, že AM-III je doposiaľ najtvrdší a najpevnejší amorfný materiál, o čom svedči aj fakt, že dokáže poškriabať i najtvrdší prírodný materiál.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
Vedci prepočítali šance na mimozemský život. Ak zachytíme signál, príde od tejto civilizácie
Bývalý vedec z NASA exkluzívne: Takto urobíme z Marsu obývateľnú planétu pre ľudí
Vedci ostali bez slov. Kvantový čip „z paralelných svetov“ objavil novú fázu hmoty a posúva hranice fyziky
Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Slováci prídu o 3 dni pracovného pokoja. Po kritike opozície a cirkvi je v hre náhrada za 6. január
Päť potravín, ktoré ničia tvoj mozog: Lekárka odhalila, čo nikdy neje, preto zostáva mladá a plná energie
Nespavosť devastuje telo aj myseľ, varujú odborníci. Vedci odhalili desivú pravdu o nedostatku spánku
Európska únia čelí rekordným dlhom: Nové dáta ukázali, kto sa ocitol v prvej desiatke najzadlženejších štátov (REBRÍČEK)
Mozgová hmla ťa oberá o schopnosť myslieť. Lekár odhalil štyri jednoduché riešenia
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Ukrajina ide rozpútať peklo pre Rusov: Nasadí nezastaviteľné zbrane s dlhým doletom
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
-
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
Americký gigant má na krku vážny problém. Na pôde východnej mocnosti porušil dôležitý zákon
Izolujú sa od sveta. Táto krajina svoj jadrový status zakotvila v zákone, Západ je v obavách
Klimatický šok: Fosílne palivá ich devastujú, verný spojenec Západu stojí pred nezvratnou skazou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP