Откриха материал по твърд от диаманта

Откриха материал по твърд от диаманта

Понастоящем диамантът се счита за най-твърдият материал известен в света. Вземайки в предвид големия компресиращ натиск при нарязване, учените са изчислили, че даден материал наречен wurtzite boron nitride, вид боров нитрид (W-BN) е с по-голяма здравина при разрязване от диаманта.

Учените също така са изчислили, че друг материал, lonsdaleite (наричан също шестоъгълен диамант, тъй като е направен от въглерод и е сходен с диаманта), е с още по-голяма здравина, отколкото W-BN и с 58% по-твърд, отколкото диаманта.

Този анализ бележи първия случай, когато даден материал превъзхожда диаманта по сила при същите условия на натоварване, заявяват авторите на изследването, които са от Университета Шанхай Джао Тонг и Университета в Лас Вегас, Невада.

Учените обясняват, че изключителната издръжливост на W-BN и lonsdaleite се дължи на структурната реакция на материла при компресия. Обикновен компресиращ натиск при нарязване води до подлагане на материала на структурно преобразуване в по-здрава структура, като обемът се запазва чрез преподреждане на атомните връзки. Учените обясняват, че W-BN и lonsdaleite имат едва доловими разлики по отношение подреждането на техните атомни връзки в сравнение с диаманта, което предопределя уникалните им структурни реакции.

Под голям натиск, W-BN повишава своята здравина с 78% в сравнение с тази преди пренареждане на атомните връзки. Учените изчисляват, че W-BN достига здравина при нарязване от порядъка на 114 GPA (милиарди паскала), като тази на диаманта е 97 GPA при същите условия. В случай на подлагане на lonsdaleite на същия компресиращ механизъм също се предизвиква пренареждане на атомните връзки, като здравината при нарязване е от порядъка на 152 GPA, което е с 58% повече от съответната стойност на диаманта.

"Lonsdaleite е дори по-здрав, отколкото W-BN, защото е направен от въглеродни атоми, а W-BN се състои от борови и азотни атоми, " обяснява изследователят Чен от Университета в Лас Вегас. "Връзките въглерод-въглерод в lonsdaleite са по-силни, отколкото тези бор-азот в W-BN. Ето защо диамант (с кубична структура) е по-здрав, отколкото кубичен боров нитрид (c-BN)."

Откриха материал по твърд от диаманта

Все пак, според учените експериментите с W-BN и lonsdaleite са предизвикателство, тъй като и двете суровини е трудно да се синтезират в големи количества. Въпреки това, друго скорошно изследване представя обещаващ подход за производство на нанокомпозити на W-BN и c-BN, като също могат да се осигурят и начини да се синтезират нанокомпозити, съдържащи lonsdaleite и диамант.

С представянето на основия атомен механизъм, който може да подсили някои материали, се дава възможност да се открият нови подходи за проектиране на супер здрави материали. Според Чен, тези супер здрави материали, които проявяват различни изключителни свойства могат да имат приложения в много области на науката и технологиите.

4
Общо 6 гласували
5 2
4 3
3 0
2 1
1 0
Дай твоята оценка:

Коментари

Изпрати