Superhard glas ontwikkeld, sterker dan diamant en makkelijk te vervaardigen

De auteurs van het nieuwe werk gebruikten verbrijzelde moleculaire koolstofbollen om een ​​nieuw materiaal te creëren.

die ook een hoge thermische geleidbaarheid heeft - het kan worden gebruikt in de elektronica.

Carbon is een universeel gereedschap, vanwaarvan vele stabiele structuren kunnen worden gemaakt in verschillende atomaire configuraties - van grafeen tot diamant. Dit kunnen zich herhalende kristallijne patronen zijn of amorf zoals glas. De atoombindingen zelf kunnen zich in twee of drie dimensies vormen: dit bepaalt de hardheid van het materiaal. Maar er zijn sommige vormen, zoals diamantglas, die moeilijker te maken zijn dan andere.

We hebben lang bestudeerd hoe we een amorf koolstofmateriaal met driedimensionale bindingen kunnen synthetiseren. De truc is om de juiste broncomponent te vinden.

Yingwei Fei, auteur van de nieuwe studie

Als grafiet onder hoge druk wordt geplaatst, dan:je krijgt het kristalrooster van de diamant. Het zou logisch zijn om diamant te gebruiken om diamantglas te maken, maar het smeltpunt van 4,227°C is te hoog voor praktisch gebruik. Daarom waren de auteurs op zoek naar een vorm van koolstof die atomair genoeg wanordelijk kon worden voordat het aan druk werd onderworpen.

Zo kwamen de onderzoekers tot fullereen, ofBuckyballu is een moleculaire verbinding die eruitziet als convexe gesloten veelvlakken. Het bestaat uit 60 koolstofatomen die zijn gerangschikt in de vorm van een holle voetbal.

Het team verwarmde het tot de ballon wasveranderd in een chaotisch geheel. Vervolgens werd de stof onder druk gezet. Het resultaat is een diamantachtig glas. Het werd gemaakt in de vorm van stukjes van millimeter grootte.

Het resulterende glas weerstond 102 gigapascal. Dat is hoger dan natuurlijke diamant, maar lager dan AM-III, een vorm van glas die onlangs in China is gesynthetiseerd en die tot 113 gigapascal kan weerstaan.

Het team beweert ook dat de nieuwe superhardglas heeft de hoogste thermische geleidbaarheid van alle amorfe materialen - k 26. Het kan ook worden gesynthetiseerd bij temperaturen van 900 tot 1000 ° C, dit ligt binnen het bereik van industriële productie.

Lees verder

Kijk hoe Saturnus er vanaf de maan uitziet. Foto gemaakt door NASA-orbiter

Hubble voltooit een reis door het buitenste zonnestelsel: wat hij daar zag

De fusiereactor KSTAR vestigt een record: het houdt het plasma langer vast dan ooit