Sklo poškriabe diamant

Čínski vedci vyvinuli nový materiál, ktorý je tvorený najmä atómami uhlíka a je tvrdší ako diamant.

Titulok tohto článku môže mať z hľadiska gramatiky dve rôzne interpretácie. V slovenčine nemáme záväzné poradie vetných členov, pričom najbežnejším je poradie podmet – prísudok – predmet. Možné je však aj opačné poradie, teda predmet na prvom mieste a podmet na poslednom. Takéto poradie sa v slovenských médiách používa dosť často, čo môže spôsobiť nejednoznačnú interpretáciu významu vety. Náš titulok môže znamenať jednak to, že sklom môžeme poškriabať povrch diamantu, ale aj to, že diamant je schopný poškriabať sklo.
Donedávna platilo, že diamant je najtvrdší materiál, takže sklo nemôže poškodiť povrch diamantu. V súčasnosti je to trochu inak, pretože tím čínskych vedcov vyvinul sklovitý materiál, ktorý je tvrdší ako diamant – novým sklom teda možno urobiť ryhy na povrchu diamantu.
Materiál, ktorý vyvinuli vedci z Yanshan University, je zatiaľ známy pod označením AM-III. S diamantom má spoločné len to, že je tiež tvorený najmä atómami uhlíka. V diamante sú atómy uhlíka usporiadané do temer ideálnej mriežkovej štruktúry, v materiáli AM-III sú atómy uhlíka v akejsi neorganizovanej štruktúre – takéto materiály poznáme pod názvom amorfné.
Pri vývoji nového supertvrdého skla pracovali čínski vedci s rôznymi usporiadaniami atómov a molekúl, pričom využívali postupy známe ako pokus-omyl. Ukázalo sa, že najvhodnejším východiskovým materiálom na prípravu nového skla sú tzv. fulerény tvorené molekulami v tvare futbalovej lopty. Fulerény boli vystavené zvyšujúcej sa teplote aj rastúcemu tlaku, čo nakoniec viedlo k vzniku nového materiálu, ktorý dostal označenie AM-III (AM je pravdepodobne začiatok slova amorfný). Merania podľa štandardného Vickersovho testu ukázali, že nový materiál má tvrdosť 113 GPa. Na porovnanie možno uviesť, že bežná nízkouhlíková oceľ má tvrdosť okolo 9 GPa a prírodné diamanty majú tvrdosť v rozsahu od približne 70 do 100 GPa.
Vedci tiež zistili, že nový materiál je polovodivý, s energetickým rozpätím od 1,5 do 2,2 eV, čo sú hodnoty aj pre bežne používaný amorfný kremík. Zmes elektronických a mechanických vlastností robí z nového skla vhodného kandidáta na vývoj fotovoltických technológií, konvertujúcich svetelnú energiu na elektrickú.

RM, ilustračné foto Pixabay

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 10/2021. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.
Komentáre