Più duro del diamante: gli scienziati cinesi sviluppano il vetro più forte del mondo

 

Più duro del diamante: gli scienziati cinesi sviluppano il vetro più forte del mondo

Gli scienziati dell'Università cinese di Yanshan hanno sviluppato il materiale simile al vetro più duro e più forte finora conosciuto. Si dice che sia in grado di graffiare i cristalli di diamante con facilità.


AM-III - un team di ricerca cinese ha dato questo nome ingombrante a un materiale leggermente giallastro che possiamo abbreviare come il "vetro più forte del mondo" fino ad oggi. L'applicazione primaria è già chiara. Grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche ed elettroniche, specialmente la sua forza "ultra-alta", AM-III è predestinato per l'uso nelle moderne celle solari, secondo gli scienziati. Potrebbe anche essere usato per fare finestre a prova di proiettile che sarebbero tra 20 e 100 volte più resistenti dei prodotti attuali in questo segmento. La durezza, la resistenza alla temperatura e la conduttività potrebbero anche rendere il materiale interessante per l'industria delle armi.


AM-III: non solo ad alta resistenza, ma anche particolarmente conduttivo

I ricercatori guidati dal professor Tian Yongjun del Centre for High Pressure Science dell'Università di Yanshan nel nord della Cina hanno ora pubblicato un'analisi del nuovo materiale sulla rivista National Science Review. In un test, mostrano che il vetro AM-III raggiunge una durezza di 113 gigapascal (GPa). Se si applica questo cosiddetto test Vickers ai diamanti, questi raggiungono in genere tra i 50 e i 70 gigapascal.


Tuttavia, la forza, che supera quella dei diamanti, non è l'unico argomento essenziale per continuare la ricerca su AM-III. Piuttosto, il materiale ha proprietà di assorbimento di energia influenzabili che sono paragonabili a quelle dei semiconduttori, come il silicio amorfo.


Mentre nei cristalli di diamante la struttura interna ordinata degli atomi e delle molecole contribuisce alla loro immensa forza e durezza, i ricercatori hanno sperimentato in una direzione diversa nello sviluppo di AM-III. Hanno scoperto che una combinazione di ordine e disordine delle molecole porta alle sorprendenti proprietà del materiale.


Vetro ultra duro fatto di fullereni

Sperimentarono con i fullereni e li usarono per fare vari tipi di materiali simili al vetro con diversa organizzazione molecolare, di cui il successivo AM-III risultò essere l'elemento più duro. I fullereni, chiamati anche "bucky balls", sono la terza modifica del carbonio dopo il diamante e la grafite.


Se guardate la loro struttura, molto probabilmente vorrete paragonarli visivamente a un pallone da calcio. Chimicamente descritti correttamente, i fullereni sono molecole sferiche di atomi di carbonio ad alta simmetria. Nell'uso quotidiano, i fullereni sono trattati come polveri marrone-nere con una lucentezza leggermente metallica.


I ricercatori hanno usato tali polveri di diversi ordini per i loro esperimenti. Hanno mescolato e schiacciato le molecole e poi le hanno riscaldate in una camera sperimentale a 1.200 gradi Celsius per 12 ore a una pressione simultanea di 25 gigapascal. In seguito, hanno lasciato raffreddare nuovamente il materiale per la stessa quantità di tempo in cui era stato riscaldato.


È così che hanno finalmente raggiunto la combinazione unica di forza e conduttività. AM-III ha dimostrato di essere così duro che è stato in grado di graffiare le superfici di diamante con facilità.


Fonte: t3n.de

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