A világ legkeményebb gyémántja

Kínai kutatók olyan szintetikus gyémántokat hoztak létre, amelyek minden eddigi próbálkozásnál jobban bírják a nyomást, és hőállóságuk is felülmúlja elődeikét.

A világ legkeményebb gyémántja

A gyémántok a legkeményebb természetben előforduló ásványok a Földön, a kutatók azonban folyamatosan azon munkálkodnak, hogy még strapabíróbb szintetikus darabokat állítsanak elő a drágakő mintájára. Egy kínai kutatócsoport most minden eddiginél keményebb gyémántokat gyártott le, amelyek mind a hőt, mind a nyomást jobban bírják elődeiknél.

A szakértők a siker érdekében olyan széndarabokat használtak alapanyagul, amelyek hagymaszerűen rétegelt szerkezettel rendelkeztek, és ezeket tették ki a gyémántok keletkezéséhez szükséges magas nyomásnak, illetve hőnek. A végeredményül kapott darabok pedig különleges struktúrájuknak köszönhetően minden korábbi próbálkozásnál ellenállóbbak lettek.

A természetes gyémántok szabályos szerkezetüknek köszönhetik előnyös fizikai tulajdonságaikat. Az ipari gyémántok azonban még keményebbek lehetnek, mivel nem egyetlen kristályból állnak, hanem néhány mikrométeres vagy nanométeres gyémántszemcsék sokaságából épülnek fel. Ez a struktúra még ellenállóbbá teszi az anyagot, és minél kisebbek az alapegységek, annál keményebb lesz az ipari gyémánt.

A kínai kutatók rekorder gyémántjai tehát olyan alegységekből épülnek fel, amelyek réteges szerkezetű szén nanorészecskékből keletkeztek. A szerkezetet tovább erősíti, hogy a kis részek párosával helyezkednek el a kész gyémántban, és az egyes párok a nanoikerítés eredményeként egymás tökéletes tükörképei. Az ilyen párosok pedig a tesztek alapján kétszer akkora nyomást is kibírnak, mint a nem ikerszemcsékből felépülő darabok.

A keménységvizsgálatok alapján az újfajta gyémántok a normál légköri nyomás 1,9 milliószorosát is kibírják, holott a természetes gyémántok legkeményebbjei ennek felénél összeroppannának. Az anyagot hőállóság szempontjából is tesztelték, vagyis megvizsgálták, milyen hőmérsékleten kezd oxidálódni. A hagyományos gyémántoknál ez 770−805 °C között következik be, az új ipari gyémánt viszont 980−1056 °C-ig sértetlen maradt.

Az eredmény további szépsége, hogy a gyémánt előállítása olyan módon történt, amely nagyobb mennyiségek esetén is viszonylag könnyedén kivitelezhető. Így tehát elviekben semmi akadálya annak, hogy az újfajta gyémántokat rövidesen felhasználják a vágóeszközök gyártásakor.

Az alapanyag: réteges szerkezetű szén nanorészecske

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward