Хемија за сите

Ултратврдо, некршливо дијамантско стакло

Истражувачки тим од универзитетот Carnegie успеал да синтетизира нова ултратврда форма на јаглеродно стакло.

Да се потсетиме накратко: Стакло или на прилепски џам е хомоген, аморфен, цврст но кршлив, транспарентен материјал, што обично се добива кога соодветен вискозен стопен материјал се лади многу брзо, така што не се дава доволно време за да се формира  кристална структура. Поимот стакло во секојдневна употреба се однесува на специфичен тип на стакло, базирано на силициум диоксид и разни додатоци.


скршен џам со топка
Вакви драгоцени моменти нема веќе да има

Но истражувачки тим од универзитетот Carnegie успеал да синтетизира нова ултратврда форма на јаглеродно стакло со многу потенцијални практични апликации. Тоа е најтврдото познато стакло со најголема топлинска спроводливост меѓу сите стаклени материјали.

Начинот на кој неговите атоми се хемиски врзани едни со други, ги одредува физичките квалитети на материјалот - и оние што се набљудуваат со голо око и оние што се откриваат само со детално испитување.

Јаглеродот е без конкуренција во неговата способност да формира стабилни структури - сам и во комбинација со други елементи. Некои форми на јаглерод се високо организирани, со повторувачки кристални решетки. Други се понеуредни,со не толку правилност во градбата, својство  кое се нарекува аморфност.

Видот на врската што го држи материјалот базиран на јаглерод заедно ја одредува неговата цврстина. Најпросто кажано, мекиот графит има дводимензионални врски, а тврдиот дијамант има тридимензионални врски.

Синтезата на аморфен јаглероден материјал со тридимензионални врски е долгогодишен проблем и тешкотијата е во  наоѓањето на  вистинскиот почетен материјал за трансформирање со примена на  висок притисок, за да се имитираат условите пронајдени длабоко во планетава.

Поради неговата екстремно висока температура на топење, (4227°C) невозможно е да се користи дијамант како почетна точка за синтеза на стакло слично на дијамант. Сепак, истражувачкиот тим,  го направил најголемиот пробив користејќи форма на јаглерод составен од 60 атоми распоредени така да формираат шуплива топка-бакминстерфулерен. Овој  материјал  бил загреван доволно за да се  наруши  правилната структура, налик на фудбалска топка за да  се предизвика неред пред да го претвори јаглеродот во кристален дијамант под притисок.

Тимот користел преса со голем волумен со повеќе наковални за да го синтетизира стаклото слично на дијамант. Но  добиеното стакло  било доволно големо само  за карактеризација. Неговите својства биле потврдени со користење на различни напредни техники со висока резолуција за испитување на атомската структура. Крајниот резултат е стакло слично на дијамант, кое може да се произведе во парчиња со големина од милиметар.

дијамантско стакло

При потемелна проверка, тимот открил дека новото стакло може да се пофали со цврстина од околу 102 гигапаскали (GPa). Тоа е повеќе од природниот дијамант, но не толку тврд како AM-III, форма на стакло неодамна синтетизирано во Кина, кое има цврстина до 113 GPa.

Тимот, исто така, тврди дека новото ултратврдо стакло има најголема топлинска спроводливост од кој било аморфен материјал, со  вредност од 26. Важно е дека може да се синтетизира на температури помеѓу 900 и 1.000 °C , што е на дофат на индустриското производство.

Создавањето стакло со толку супериорни својства ќе ја отвори вратата за нови апликации а употребата на нови стаклени материјали зависи од правењето големи парчиња, што претставуваше предизвик во минатото. Релативно пониската температура на која може да се  синтетизира ова ново ултратврдо дијамантско стакло го прави масовното производство попрактично.

 Замислете  само новиот мобилен телефон да има екран од  вакво стакло.

скршено стакло од мобилен

Автор на статијата: Блаже Димески
25 декември 2021
Хлорирање базени

Како хемијата ни обезбедува чиста вода во базените.

Мoже ли да се намириса дождот?

Дали некогаш сте ја слушнале фразата „мириса на дожд“?

Криогеника

Еден ден ќе имаме технологија да ги вратиме замрзнатите луѓе во живот

>> Прочитај повеќе слични содржини!   

донирај

Генерален спонзор

генерален спонзор

Пријатели на науката

спонзор
спонзор
спонзор

Презентации и поимници

Презентации за основно образование

e hemija

Презентации за средно образование

hemija .ppt

Контактни информации:

e-hemija logo

Здружение за унапредување и развој на образованието и науката
„Е-ХЕМИЈА“ – Прилеп

Испрати порака:
e-hemija контакт

Е-Хемија на Facebook:
e-hemija facebook

Е-Хемија на Twitter:
e-hemija facebook

Пријатели на науката:

Здружение за унапредување и развој на образованието и науката „Е-ХЕМИЈА“ – Прилеп
Copyright © 2024 ehemija.mk

WebDesign www.nainternet.mk

e-hemija