Kinesiska materialforskare som experimenterar med kol i dess många former har skapat ett glas så hårt att det kan repa ytan på en diamant. Enligt South China Morning Post är det transparenta materialet också otroligt starkt och har förmågan att fungera som en halvledare, vilket öppnar upp för några spännande möjligheter inom solceller.
Det nya materialet, kallat AM-III, har vissa paralleller med diamanter, både naturliga och konstgjorda, genom att det huvudsakligen består av kolatomer. Men medan atomerna och molekylerna i diamant är ordnade i en perfekt gitterstruktur, har AM-III en mer oorganiserad struktur där atomerna och molekylerna inte är inriktade, ett material känt som amorft material.
Redaktörens rekommendation:
- Forskare upptäckte en hittills okänd flytande fas. En ny typ av material?
- Ett fast material med rekordlåg värmeledningsförmåga skapades
Typer av amorfa material, eller icke-kristallina fasta ämnen, inkluderar plaster, geler och glas, men det senare är inte något som vanligtvis förknippas med stor hårdhet eller styrka. Forskare vid Yangshan University i Kina försökte förmedla dessa egenskaper till det glasartade materialet genom noggrant försök och misstag, experimenterande med olika arrangemang av atomer och molekyler och vänder sig till fotbollsformade kolmolekyler kända som fullerener.
Fullerenerna utsattes för ökande värme och tryck, vilket fick dem att gå sönder och blandas ihop, och teamet ökade försiktigt trycket och temperaturen i okänt territorium tills AM-III-materialet bildades.
Det nya materialet visade en hårdhet på 113 GPa i Vickers hårdhetstest. Som jämförelse har mjukt stål en Vickers hårdhet på cirka 9 GPa och naturliga diamanter - från 70 till 100 GPa. Omfattande mekaniska tester utförda av teamet visade att AM-III är det hårdaste och starkaste amorfa materialet som är känt till dags dato, som kan repa diamantytan.
Dessutom visade sig materialet vara halvledande med ett bandgap på 1,5 till 2,2 eV. Denna kombination av elektroniska och mekaniska egenskaper gör AM-III till ett attraktivt förslag för forskare som utvecklar solcellsteknik som kommer att omvandla ljus till elektricitet, som i solceller.
Läs också:
- Cornings nya Gorilla Glass kommer att skydda smartphones kameralinser
- Lutningsvinkeln för jordens axel visade sig vara viktig för utvecklingen av komplext liv
… och laget ökade försiktigt värmen och temperaturen... Tryck och temperatur.
tack:)