Kinesiske materialeforskere, der eksperimenterer med kulstof i dets mange former, har skabt et glas så hårdt, at det kan ridse overfladen af en diamant. Ifølge South China Morning Post er det gennemsigtige materiale også utrolig stærkt og har evnen til at fungere som en halvleder, hvilket åbner op for nogle spændende muligheder inden for solcelleanlæg.
Det nye materiale, kaldet AM-III, har nogle paralleller med diamanter, både naturlige og kunstige, idet det primært består af kulstofatomer. Men mens i diamant er atomerne og molekylerne arrangeret i en perfekt gitterstruktur, har AM-III en mere uorganiseret struktur, hvor atomerne og molekylerne ikke er justeret, et materiale kendt som amorft materiale.
Redaktørens anbefaling:
- Forskere opdagede en hidtil ukendt væskefase. En ny type materiale?
- Et solidt materiale med rekordlav varmeledningsevne blev skabt
Typer af amorfe materialer eller ikke-krystallinske faste stoffer omfatter plastik, geler og glas, men sidstnævnte er ikke noget, der normalt forbindes med stor hårdhed eller styrke. Forskere ved Yangshan University i Kina forsøgte at bibringe disse egenskaber til det glasagtige materiale gennem omhyggelig trial and error, eksperimentere med forskellige arrangementer af atomer og molekyler og vende sig til fodboldformede kulstofmolekyler kendt som fullerener.
Fullerenerne blev udsat for stigende varme og tryk, hvilket fik dem til at gå i stykker og blandes sammen, og holdet øgede forsigtigt trykket og temperaturen i ukendt territorium, indtil AM-III-materialet blev dannet.
Det nye materiale viste en hårdhed på 113 GPa i Vickers hårdhedstest. Til sammenligning har blødt stål en Vickers hårdhed på omkring 9 GPa, og naturlige diamanter - fra 70 til 100 GPa. Omfattende mekaniske test udført af holdet viste, at AM-III er det hårdeste og stærkeste amorfe materiale, der er kendt til dato, og som er i stand til at ridse diamantoverfladen.
Derudover blev materialet fundet at være halvledende med et båndgab på 1,5 til 2,2 eV. Denne kombination af elektroniske og mekaniske egenskaber gør AM-III til et attraktivt forslag for forskere, der udvikler fotovoltaiske teknologier, der vil konvertere lys til elektricitet, som i solceller.
Læs også:
- Cornings nye Gorilla Glass vil beskytte smartphone-kameralinser
- Hældningsvinklen for Jordens akse viste sig at være vigtig for udviklingen af komplekst liv
... og holdet øgede forsigtigt varmen og temperaturen ... Tryk og temperatur.
tak skal du have:)