Věda

Nový materiál je tvrdší než diamant

Nový materiál je tvrdší než diamant

Uhlík je základní formou života, jak ho známe na Zemi. V čisté formě se v přírodě vyskytuje v tak odlišných formách jako je grafit a diamant, které stojí na opačných pólech stupnice tvrdosti. Některé formy však v přírodě nenaleznete a vyrábějí se uměle.

Vědcům z North Carolina State University se podařilo vytvořit novou formu krystalického uhlíku, která je tvrdší a jasnější než přírodní diamanty. Nový umělý kámen dostal jméno Q-uhlík a je podle vědců po grafitu a diamantů třetí pevnou formou uhlíku. Jeho vysoká tvrdost přitom není jeho jediná přednost.

Ženy, které by ho chtěli nosit zasazený v prstenu, by také jistě zaujalo, že při dodání malého množství energie vydává měkkou záři. Jeho pravděpodobné využití však bude spíše v elektrotechnice. Q-uhlík může například fungovat jako kov nebo polovodič a také je feromagnetický, což jiné pevné formy uhlíku nejsou.

Znamená to, že vnější magnetického pole vytváří v materiálu dodatečné magnetické pole a materiál tak vykazuje spontánní magnetizaci. Při výrobě nové formy uhlíku použili amorfní uhlík, který na rozdíl od grafitu nebo diamantu postrádá pravidelnou krystalickou strukturu. S ním pak potáhly substrát tvořený safírovým plátkem o velikosti poštovní známky.

Uhlík následně vystavili laserovému pulsu, který trval přibližně 200 nanosekund. Během tohoto pulzu se teplota uhlíku zvýšila na asi 3727 stupňů Celsia, což jsou přibližně dvě třetiny teploty povrchu Slunce, a pak se prudce snížila. Tato operace byla přitom prováděna běžným očním laserem při stejném tlaku, jaký má okolní vzduch.

Konečným výsledkem pak byl tenký film tvořený Q-uhlíkem, který mohl být podle potřeby silný od 20 do 500 nanometrů. Použitím různých substrátů, jako je sklo nebo organický polymer, a měnění délky laserového pulsu mohli vědci také řídit, jak rychle se uhlík ochladí.

Změnou rychlosti pak byli schopni uvnitř Q-uhlíku vytvářet různé diamantové mikrostruktury.

Více z Věda

Čechům chybí vitamin D – Jeho nedostatek může zhoršit průběh covidu i chřipek

Věda6.12.2022

Chřipka letos bude silnější: Očkování je vhodné už teď

Věda2.12.2022

Cukrovkou trpí každá dvoustá kočka – Nemoc se ale nevyhýbá ani psům

Věda29.11.2022

Neuromodulační léčba je nadějí pro pacienty s chronickou bolestí

Věda25.11.2022

Budoucnost ve jménu fenoménu H2: Honba za nulou

Věda22.11.2022

Nesnižujte teplotu vody v bojleru pod 50 °C – Hrozilo by vám vyšší riziko nákazy legionellou

Věda18.11.2022

Metoda TAVI může ročně pomoci až 2500 pacientů se zúžením aortální chlopně

Věda15.11.2022

Největší kosmický festival v tuzemsku Czech Space Week je zpět – Odstartuje 28. listopadu a přinese opět řadu novinek

Věda11.11.2022

Česká republika bude hostit evropský kvantový počítač LUMI-Q

Věda8.11.2022
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat

Nenechte si ujít další zajímavé články