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
Astronómovia sa blížia k objavu starovekého signálu z vesmíru. Rozlúsknu veľkú záhadu
Potrebuje len cukor a vitamíny: Vedci vytvorili batériu, ktorá funguje ako ľudské telo
K Zemi sa vráti až o 1150 rokov. Slováci uvidia na oblohe vzácnu kométu, vieme presný čas
Vedci v Černobyle našli bizarné psy. Prešli extrémnou evolúciou a v DNA majú vec, ktorá tam nemá čo robiť
Vedci objavili skryté bohatstvo pod povrchom Zeme. Leží tam 6 triliónov ton čistej energie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Americké neviditeľné stíhačky sa môžu začať triasť. Peking prekvapil svet revolučným kvantovým detektorom lietadiel
Záhadný signál z mŕtveho satelitu šokoval vedcov. Prebudil sa po 46 rokoch ticha
Tragédia na železnici pri Košiciach: Vlak zrazil osobu, doprava je prerušená
Bežný vitamín môže znížiť úmrtnosť na rakovinu až o 16 %, ukazuje nová štúdia. Prelomový výskum mení pohľad na liečbu
Slováci už na vstup nepotrebujú víza. Známy prímorský štát mení pravidlá
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Posledný argument odporcov skončil. Najväčší mýtus o elektromobiloch bol jedno veľké klamsto
- Veľká automobilka urobí zo Slovenska elektrickú veľmoc. Bude vyrábať lacné elektromobily pre celú Európu
- Netflix môže závidieť. Z neznámeho seriálu je nový globálny hit
- Nadšené ohlasy nestačili. Najlepší film 2025 sa mení na fiasko roka
-
- Veľká automobilka urobí zo Slovenska elektrickú veľmoc. Bude vyrábať lacné elektromobily pre celú Európu
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Z prehliadaného paliva urobia „novú ropu“. Arabi budujú svätý grál čistej energie za 270 miliárd dolárov
- Posledný argument odporcov skončil. Najväčší mýtus o elektromobiloch bol jedno veľké klamsto
- Ľuďom potečie rovno domov. Slovensko konečne začne využívať progresívnu energiu budúcnosti
-
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Vodičov pobúrili nové kontroverzné radary. Rýchlosť ti už nezmeria polícia, ale sused s mobilom
- 1200 metrov pod pyramídami objavili 38 000 rokov staré mesto, z ktorého vedcom padla sánka
- Šéf Lamborghini odpísal elektromobily jednou vetou. Radšej urobia kompromis v obľúbenom pohone
- Ľudia sa nevedia dočkať. Známa akčná séria po 12 rokoch chystá veľký návrat
Rusko a Čína ostali ticho pozerať. USA pošlú do vesmíru „lietadlovú loď“ s jasným cieľom
Rozdajú tisíce eur pre bežných ľudí. Európska krajina chce spustiť štedré dotácie pre elektromobily
Čaká Slovákov lacnejšie tankovanie? Máme dobrú aj zlú správu, ceny palív sa budú opäť meniť
Dohoda je na spadnutie a môže zmeniť vojnu. Toto sú nové zbrane, ktoré chce Ukrajina použiť proti Rusom
Po ruských dronoch prichádza tvrdá odpoveď. Británia predlžuje svoju misiu nad Poľskom
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP