Nysyntetiseret AM-III kulstof er det hårdeste og stærkeste amorfe materiale til dato

Et team af forskere tilknyttet et væld af institutioner over hele kloden har syntetiseret et AM-III kulstof, der er det hårdeste og stærkeste amorfe materiale skabt til dato. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet National Science Review , gruppen beskriver den proces, de brugte til at skabe deres nye materiale og foreslår mulige anvendelser for det.

I denne nye indsats, forskerne satte sig for at skabe en ny slags glas, der ville være usædvanligt stærkt. Til det formål, de udsatte fullerener for meget høje temperaturer og enorme tryk og, ved at gøre sådan, produceret, hvad de har kaldt AM-III - en type glas med krystaller i, der måler højere på Vickers hårdhedstest end mange diamanter.

Når man ser på en diamant under et mikroskop, kulstofatomerne og molekylerne, der udgør dens krystallinske struktur, er opstillet meget pænt - glas har på den anden side meget lidt orden. Denne forskel forklarer, hvorfor diamanter er så hårde, og hvorfor glas så let knuses. Tidligere forskning har vist, at diamanter kan fremstilles ved at udsætte grafit for høje temperaturer og tryk - svarende til den måde, de er skabt af naturen. I dette nye værk, forskerne brugte i stedet fullerener - strukturer lavet af kulstof i form af hule bure. De bremsede også processen, opvarmning og klemning af deres materiale i cirka 12 timer, et træk for at forhindre materialet i at blive til diamant.

Det resulterende materiale, AM-III kulstof, er gullig, uden defineret struktur, og er meget stærk - den scorede 113 gigapascal på Vickers hårdhedstest, højere end nogle diamanter, som i gennemsnit kun 100 gigapascal. Forskerne bemærker, at AM-III er cirka ti gange så hård som stål og burde være en del bedre til at stoppe kugler end de fleste vesteteknologier. For at bevise sin hårdhed, de brugte en prøve til at skære en dyb ridse til en diamant. Forskerne bemærker, at sejheden kommer fra materialets makeup - det har mikrostrukturer, der er velordnede som krystaller, sammen med uordnet glas, hvilket gør det til dels glas og dels krystal. Det gør også materialet til en halvleder med et båndgap-område svarende til silicium. På grund af det, forskerne foreslår, at deres nye materiale kan vise sig nyttigt i solpanelprodukter.

© 2021 Science X Network