Самое прочное стекло в мире может поцарапать поверхность алмаза

Новый материал, получивший название AM-III, имеет некоторые параллели с алмазами, как природными, так и искусственными, в том, что он состоит в основном из атомов углерода

0 705

Китайские материаловеды, экспериментирующие с углеродом во многих его формах, создали стекло, настолько твердое, что оно может поцарапать поверхность алмаза. Как сообщает South China Morning Post, прозрачный материал также невероятно прочен и обладает способностью действовать как полупроводник, открывая некоторые захватывающие возможности в области фотоэлектрической энергии.

Новый материал, получивший название AM-III, имеет некоторые параллели с алмазами, как природными, так и искусственными, в том, что он состоит в основном из атомов углерода. Но если в алмазе и молекулы расположены в идеальной решетчатой ​​структуре, то AM-III имеет более неорганизованную структуру, в которой атомы и молекулы не выровнены, – вид материала, известного как аморфный.

Типы аморфных материалов или некристаллических твердых тел включают пластмассы, гели и, что наиболее известно, стекло, но последнее не является чем-то, что обычно ассоциируется с большой твердостью или прочностью.

Ученые из Университета Яншань в Китае стремились придать эти характеристики стекловидному материалу путем проб и ошибок, экспериментируя с различным расположением атомов и молекул и обращаясь к молекулам углерода в форме футбольного мяча, известным как фуллерены.

Фуллерены подвергались растущему нагреву и давлению, в результате чего они дробились и смешивались вместе, а ученые осторожно подбирали тепло и температуру, пока не был сформирован AM-III.

Новый материал показал твердость 113 ГПа при испытании на твердость по Виккерсу. Для сравнения, мягкая сталь имеет твердость по Виккерсу около 9 ГПа, а алмазы природного происхождения – от 70 до 100 ГПа.

Комплексные механические испытания, проведенные командой, подтвердили, что AM-III – самый твердый и прочный аморфный материал из известных на сегодняшний день, способный поцарапать поверхность алмаза.

Кроме того, было обнаружено, что материал является полупроводниковым с диапазоном запрещенной зоны от 1,5 до 2,2 эВ, аналогично обычно используемому аморфному кремнию. Такое сочетание электронных и механических характеристик делает AM-III привлекательным предложением для ученых, разрабатывающих фотоэлектрические технологии, которые преобразуют в электричество, как в солнечных батареях.

Исследование было опубликовано в журнале National Science Review.
Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x