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
Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
Neverili vlastným očiam: Vedci v horách našli záhadné ruiny stratenej civilizácie
Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
NASA utratila 23 miliárd dolárov za raketu, ktorá sa rozpadla na kúsky. Trump chce celý projekt zrušiť
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Veľká zmena počasia sa blíži: Na Slovensko mieria prvé zrážky po týždňoch sucha, hlásia experti
Izraelsko-iránsky konflikt mení mapu sveta. Ako ho čítať a čo z neho plynie pre Slovensko (ANALÝZA)
Nemocnica pre Startitup opísala realitu krízy: Zatvárame ambulancie, prepúšťame
Od júla si prilepšia státisíce Slovákov. Zisti, či si medzi nimi aj ty. V hre sú milióny eur (PREHĽAD)
Matematička a fyzik z Košíc vytvorili revolučné riešenie: „Máme technológiu s globálnym potenciálom“
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
- Najlepší film Marvelu posledných rokov je konečne online. Aj so slovenským dabingom
- Lacný ako Fabia, výkonný ako Porsche. Známa značka spustila predaj auta s dojazdom 2 000 km
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
- Zničil rebríčky sledovanosti. Pokračovanie filmového fenoménu z Netflixu sa predstavuje v prvej ukážke
- Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Nový čínsky motor prežil test, ktorý láme fyzikálne zákony. Využíva pohon ako z iného sveta
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
Rusko chce ovládnuť čínsky trh s kľúčovou surovinou, Indii ponúka „oceľové srdce“
Na Slovensku môžeme závidieť. U našich susedov spustili vo vlakoch testovanie Starlinku
Veľká zmena v slovenskej energetike: ZSE a VSE sa spojili, vzniká nová éra
Pre Teslu to už nemôže byť horšie. Na kľúčových európskych trhoch sa prepadla až o 60 %
Trump má vážny problém. Iránski hackeri hrozia, že zverejnia 100 GB dát e-mailov „jeho ľudí“
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP