Znanstvenici otkrili gotovo neuništiv materijal

Međunarodni tim predvođen istraživačima iz Centra za znanost u ekstremnim uvjetima na škotskom Sveučilištu u Edinburghu, podvrgli su prekursore ugljika i dušika ekstremnoj toplini i pritisku, čime su nastali materijali poznati kao ugljični nitridi, koji su bili čvršći od kubnog borovog nitrida (CBN-a), drugog najčvršćeg materijala na Zemlji nakon dijamanta.

Ovo otkriće otvara vrata višenamjenskim materijalima koji će se koristiti u industrijske svrhe, uključujući zaštitne premaze za automobile i svemirske brodove, alate za rezanje velike izdržljivosti, solarne ploče i fotodetektore, kažu stručnjaci.

Istraživači materijala pokušavaju otključati potencijal ugljikovih nitrida od 1980-ih, kada su znanstvenici prvi put primijetili njihova iznimna svojstva, uključujući visoku otpornost na toplinu.

Ipak, nakon više od tri desetljeća istraživanja i višestrukih pokušaja da se sintetiziraju, nisu zabilježeni nikakvi vjerodostojni rezultati.

Sada je međunarodni tim znanstvenika konačno postigao napredak, podvrgavši različite oblike prekursora ugljikovog dušika pritiscima između 70 i 135 gigapaskala, oko milijun puta više od našeg atmosferskog tlaka, dok su ih zagrijavali na temperature veće od tisuću i pol Celzijevih stupnjeva. 

Kako bi se identificirao atomski raspored spojeva pod ovim uvjetima, uzorci su osvijetljeni intenzivnom X-zrakom na tri akceleratora čestica, European Synchrotron Research Facilityu u Francuskoj, Deutsches Elektronen-Synchrotronu u Njemačkoj i Advanced Photon Sourceu sa sjedištem u SAD-u.

Istraživači su otkrili da tri spoja ugljikovog nitrida imaju potrebne građevne blokove za super-tvrdoću, a zanimljivo je da su sva tri zadržala svojstva poput dijamanta kada su se vratila u uvjete tlaka i temperature okoline.

Daljnji izračuni i eksperimenti pokazuju da novi materijali sadrže dodatna svojstva uključujući fotoluminiscenciju i visoku gustoću energije, gdje se velika količina energije može pohraniti u maloj količini mase.

Istraživači kažu da je potencijalna primjena ovih ultra-nestlačivih ugljičnih nitrida ogromna, što ih potencijalno može pozicionirati kao ultimativne inženjerske materijale u odnosu na dijamante.

Istraživanje objavljeno u časopisu Advanced Materials možete pronaći na ovoj poveznici.