Kinesiske materialforskere som eksperimenterer med karbon i dets mange former har laget et glass så hardt at det kan skrape overflaten til en diamant. Ifølge South China Morning Post er det gjennomsiktige materialet også utrolig sterkt og har evnen til å fungere som en halvleder, noe som åpner for noen spennende muligheter innen solcelleanlegg.
Det nye materialet, kalt AM-III, har noen paralleller med diamanter, både naturlige og kunstige, ved at det hovedsakelig består av karbonatomer. Men mens i diamant er atomene og molekylene ordnet i en perfekt gitterstruktur, har AM-III en mer uorganisert struktur der atomene og molekylene ikke er på linje, et materiale kjent som amorft materiale.
Redaktørens anbefaling:
- Forskere oppdaget en hittil ukjent væskefase. En ny type materiale?
- Et solid materiale med rekordlav varmeledningsevne ble laget
Typer amorfe materialer, eller ikke-krystallinske faste stoffer, inkluderer plast, geler og glass, men sistnevnte er ikke noe som vanligvis forbindes med stor hardhet eller styrke. Forskere ved Yangshan University i Kina forsøkte å formidle disse egenskapene til det glassaktige materialet gjennom møysommelig prøving og feiling, eksperimentere med forskjellige arrangementer av atomer og molekyler og vende seg til fotballformede karbonmolekyler kjent som fullerener.
Fullerenene ble utsatt for økende varme og trykk, noe som fikk dem til å bryte og blande seg sammen, og teamet økte forsiktig trykket og temperaturen i ukjent territorium inntil AM-III-materialet ble dannet.
Det nye materialet viste en hardhet på 113 GPa i Vickers hardhetstest. Til sammenligning har bløtt stål en Vickers-hardhet på omtrent 9 GPa, og naturlige diamanter - fra 70 til 100 GPa. Omfattende mekaniske tester utført av teamet viste at AM-III er det hardeste og sterkeste amorfe materialet som er kjent til dags dato, i stand til å skrape overflaten av diamant.
I tillegg ble materialet funnet å være halvledende med et båndgap på 1,5 til 2,2 eV. Denne kombinasjonen av elektroniske og mekaniske egenskaper gjør AM-III til et attraktivt forslag for forskere som utvikler fotovoltaiske teknologier som vil konvertere lys til elektrisitet, som i solceller.
Les også:
- Cornings nye Gorilla Glass vil beskytte smarttelefonkameralinser
- Helningsvinkelen til jordaksen viste seg å være viktig for utviklingen av komplekst liv
… og teamet økte varmen og temperaturen forsiktig… Trykk og temperatur.
Takk skal du ha:)