Szénből üveg?!

Egy nemzetközi kutatócsoport forradalmi eredményeit publikálta a National Science Review tudományos folyóirat augusztusban: a kutatócsoport megalkotta az emberiség által jelenleg ismert legkeményebb anyagot. Az új anyagot AM-III szénnek nevezik, és olyan, mint egy szénből előállított üveg.  

Átfogó mechanikai vizsgálatok bizonyítják, hogy a szintetizált AM-III szén az eddig ismert legkeményebb és legerősebb amorf anyag, amely képes megkarcolni a gyémántkristályt és megközelíteni annak szilárdságát. Az előállított AM-szén anyagok kiváló mechanikai és elektronikus tulajdonságokat egyesítenek, és potenciálisan felhasználhatók olyan fotovoltaikus alkalmazásokban, amelyek ultramagas szilárdságot és kopásállóságot igényelnek. Az új anyag nevében az „AM” az amorfot jelöli, ami miatt közelebb áll az üveghez, mint a gyémánthoz. Az acélnál tízszer keményebb amorf szén különleges tulajdonságai miatt viszonylag széles körben alkalmazható, többek között félvezetőként vagy fotoelektronikus eszközökben, továbbá extra erősségű páncélüveg előállítására is kiváló.

A kutatás célja kezdettől fogva nagy keménységű üveg előállítása volt, melyhez ún. fulleréneket vettek alapul, amelyek a Buckminster Fuller építészről elnevezett, szénatomokból álló molekuláris labdák. A fulleréneket magas hőmérsékleten, óriási nyomással összepréselve sárga színű, üvegszerű, gyémántnál is keményebb anyagot kaptak. A világ legkeményebb természetes anyagaként ismert gyémánt szintén magas hőmérsékleten és nyomáson keletkezik a föld belsejében. A gyémánt keménysége a Vickers-teszt alapján 70–100 gigapascal, az AM-III szén azonban 113 gigapascal keménységű, ami elegendő volt ahhoz, hogy a tesztek során látványos karcolást ejtsen egy gyémántfelületen.

A tanulmány elérhető: Discovery of carbon-based strongest and hardest amorphous material | National Science Review | Oxford Academic (oup.com)