Самое прочное стекло в мире 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 там, где в алмазе атомы и молекулы расположены в идеальной решетчатой структуре, AM-III имеет более неорганизованную структуру, в которой атомы и молекулы не выровнены, - вид материала, известного как аморфный.
Читай также: Японцы сделали самое прочное стекло для мобилок
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 кропотливых проб и ошибок, экспериментируя с различным расположением атомов и молекул и обращаясь к молекулам углерода в форме футбольного мяча, известным как фуллерены.
Мы видели, как материаловеды изучали фуллерены для разработки воспламеняющихся наночастиц , усовершенствованных солнечных элементов и расширения наших знаний о космосе , и авторы нового исследования обнаружили, что они также могут быть использованы в качестве отправной точки для образования устойчивых аморфных материалов. Фуллерены подвергались растущему нагреву и давлению, в результате чего они дробились и смешивались вместе, а команда осторожно увеличивала тепло и температуру на неизведанной территории, пока не был сформирован AM-III.
Читай также: Китайская компания выпустила самый дешевый противоударный телефон
Новый материал показал твердость 113 ГПа при испытании на твердость по Виккерсу. Для контекста, мягкая сталь имеет твердость по Виккерсу около 9 ГПа, а алмазы природного происхождения - от 70 до 100 ГПа. Комплексные механические испытания, проведенные командой, показали, 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 свет в электричество, как в солнечных батареях.
Напомним, ранее сообщалось, что самое прочное вещество создали в Израиле.
Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram