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
Vedci poznajú konečný „dátum" zániku vesmíru. Nové výpočty odhalili desivý scenár, ktorý sa nedá zvrátiť
Američania vytvorili magnet, ktorý ohýba realitu. Len o vlások prežil vlastný experiment
2900 km pod Atlantikom sa udial zvláštny pohyb. Anomália dlhá 7000 km zaskočila vedcov
Bez ich objavu by sme nemali PC ani mobily. Fyzici získali Nobelovu cenu za kvantovú revolúciu
Rok 2025 sa zapíše do histórie. Energetika dosiahla zlom, aký tu nebol 150 rokov
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Na diaľnici už úraduje umelá inteligencia: 7 z 10 Slovákov riskuje pokutu až za vyše 100 eur
Odborník: Tridsiatnici majú v rukách niečo, o čom sa ich rodičom ani nesnívalo – totálnu slobodu a dostupnosť investovania (ROZHOVOR)
13-ročný Marko prepísal históriu: Stal sa najmladším Slovákom, ktorý preplával kanál La Manche
Do Prahy len za 4 eurá: Leo Express spúšťa nové vlakové spojenie s rekordne nízkymi cenami
Tragická nehoda na Horehroní: Polícia opísala minúty pred zrážkou a potvrdila príčinu
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Toto už nie je len dron. Najväčšia zbrojovka sveta ukázala zbraň budúcnosti, ktorá zmení vojny
- Prevezie 2 000 ľudí bez jedinej kvapky paliva. Postavili najväčšiu loď sveta s úžasným pohonom
- Legendy na kolesách. Toto je TOP 8 áut od zaniknutých automobiliek, ktoré predbehli dobu
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Vyriešili najväčší zlozvyk vodičov na diaľnici. Slovákom hrozí pokuta za činnosť, ktorú robia denne
-
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Toto už nie je len dron. Najväčšia zbrojovka sveta ukázala zbraň budúcnosti, ktorá zmení vojny
- Vyriešili najväčší zlozvyk vodičov na diaľnici. Slovákom hrozí pokuta za činnosť, ktorú robia denne
- Zostrelili UFO a kruto za to zaplatili. 23 sovietskych vojakov podľa CIA postihol desivý osud
- Legendy na kolesách. Toto je TOP 8 áut od zaniknutých automobiliek, ktoré predbehli dobu
-
- Nikto niečo podobné neskúsil. Čína nechala vybuchnúť tri jadrové bomby za sebou, výsledky sú znepokojivé
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Toto už nie je len dron. Najväčšia zbrojovka sveta ukázala zbraň budúcnosti, ktorá zmení vojny
- Vyriešili najväčší zlozvyk vodičov na diaľnici. Slovákom hrozí pokuta za činnosť, ktorú robia denne
- Zem je zachránená. Odborníci našli konečné riešenie na klimatickú krízu, máme ho „pod nosom“
EÚ chce vlastnú umelú inteligenciu. Cieľom je 75 % firiem s AI do roku 2030
To, čo sa stalo v Nemecku, nečakal nikto. Prémiové značky dostali tvrdú lekciu
Obľúbená čínska značka všetkých prekvapila. Otvorila obchod budúcnosti, aký si ešte nevidel
Rusko získava kľúčové západné technológie. Zelenskyj ich v zostrelených zbraniach napočítal 100-tisíc
Slovákov okrádajú o tisíce eur na podvodných portáloch. SACKA upozorňuje na dovolenkový zločin
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP