Trvalo to viac ako tri desaťročia, no stojí to za to. Vedci v novej štúdii publikovanej v žurnále Advanced Materials sa nazdávajú, že vytvorili materiál, ktorý je takmer nemožné rozbiť. Dokonca by mohol konkurovať diamantu v boji o najtvrdší materiál na planéte. Na tému upozornil portál NewAtlas.

Nový materiál

Medzinárodný tím výskumníkov z University of Edinburgh urobil prelom vo vede o materiáloch, keď sa im podarilo syntetizovať prekurzory uhlíka a dusíka na vytvorenie nitridov uhlíka, ktoré sú tvrdšie ako kubický nitrid bórity – v súčasnosti ide o druhý najtvrdší materiál hneď po diamante.

Presnejšie vedci zistili, že keď vystavili prekurzory uhlíka a dusíka extrémnemu teplu a tlaku, výsledný materiál známy ako nitrid uhlíka, bol tvrdší ako nitrid boritý. Tento prelom podľa tlačovej správy otvára dvere pre nové multifunkčné materiály určené pre priemyselné účely.

Materiáloví vedci sa pokúšajú odomknúť plný potenciál nitridov uhlíka už od 80. rokov minulého storočia, kedy si po prvýkrát všimli ich výnimočné vlastnosti, vrátane vysokej odolnosti voči teplu. Avšak ani po troch desaťročiach výskumu a desiatkach pokusov o ich syntézu sa nepodarilo dosiahnuť žiadne vierohodné výsledky. V skutočnosti neboli doposiaľ vypracované ani žiadne dôveryhodné štúdie o ich syntéze.

„Po objavení prvého z týchto nových materiálov z nitridu uhlíka sme neverili, že sme vyrobili materiály, o ktorých výskumníci snívali posledné tri desaťročia,“ uviedol Dominique Laniel. „Tieto materiály poskytujú silný stimul na preklenutie priepasti medzi vysokotlakovou syntézou materiálov a priemyselnými aplikáciami.

Vedcom sa podarilo tieto famózne výsledky dosiahnuť tak, že vystavili rôzne formy spomínaných prekurzorov tlaku až 70 – 135 GPa, pričom ich súčasne zahrievali na viac ako 1 500 °C. Syntetizovaný materiál bol potom skúmaný prostredníctvom röntgenového lúča v Európskom synchrotrónovom zariadení vo Francúzsku.

Analýza odhalila, že tri zo syntetizovaných zlúčenín majú štruktúru potrebnú na tvorbu extrémne tvrdého materiálu. Vedci boli navyše prekvapení, že trio týchto zlúčenín si svoju tvrdosť zachovalo aj po návrate do normálneho stavu.

Hoci zatiaľ rozsah schopností tohto nového materiálu nie je preskúmaný, štúdie fyzikálnych vlastností ukazujú, že silne kovalentne viazané materiály, ultra nestlačiteľné a super tvrdé, majú tiež vysokú hustotu energie, piezoelektrické a fotoluminiscenčné vlastnosti.