Gyémántnál is keményebb anyagot alkottak

Kutatóintézetek nemzetközi összefogásával felálló kutatócsoport megalkotta az emberiség által ismert legkeményebb anyagot. Az anyagot AM-III szénnek nevezik, és olyan, mint egy szénből előállított üveg. Az előállítási folyamatot a National Science Review-ban publikálták.

A munka célja kezdettől fogva nagy keménységű üveg előállítása volt. Ehhez úgynevezett fulleréneket vettek alapul, amelyek Buckminster Fuller építészről elnevezett, szénatomokból álló molekuláris labdák. A fulleréneket nagyon magas hőmérsékleten és óriási nyomáson összepréselve egy sárgás, üvegszerű, gyémántnál is keményebb anyagot kaptak.

A legkeményebb anyagként ismert gyémánt ugyancsak magas hőmérsékleten és nyomáson keletkezik a föld belsejében. A gyémánt keménysége a Vickers-teszt alapján 70–100 gigapascal, az AM-III szén azonban 113 gigapascal keménységű, ami elegendő volt ahhoz, hogy a tesztek során látványos karcolást lehessen vele ejteni egy gyémántfelületen.

A gyémánt keménységének titka az anyag tökéletes kristálystruktúrájában rejlik. Az AM-III szén ugyanakkor az üveghez hasonlóan amorf anyag. Egy mítosz szerint az üveg valójában folyadék – olyan szilárd anyag, ami se nem szilárd, se nem folyadék, ezért nevezik amorfnak. Ez azt is jelenti, hogy az üvegben az atomok nagyon lassan ugyan, de szabadon mozoghatnak. A jelenség oka, hogy az anyag lehűlve szuperhideggé válik, vagyis úgy fagy meg, hogy nem kristályosodik, mint mondjuk a jég.

Az új anyag nevében az „AM” az amorfot jelöli, ami miatt tényleg jobban hasonlít az üveghez, mint a gyémánthoz.

Az acélnál tízszer keményebb amorf szén a különleges tulajdonságai miatt viszonylag széles körben alkalmazható, többek között félvezetőként vagy fotoelektronikus eszközökben. A jelenlegieknél 20-szor vagy akár százszor erősebb páncélüveget lehet előállítani belőle, így golyóálló mellénynek sem lenne utolsó.

(IFLScience, Phys.org)