Keményebb anyagot találtak, mint a gyémánt

2015.12.01. 21:02

Szobahőmérsékleten lehet gyémántot gyártani a most felfedezett új szénallotroppal, a Q-szénnel – később akár teljesen kiválthatja a gyémántbányászatot ez a különleges anyag.

A gyémántnál nincs a természetben előforduló keményebb ásvány – legalábbis egészen eddig ez volt a helyzet. Az Észak-karolinai Állami Egyetem kutatói létrehozták a szénnek egy új allotrop formáját, amelyet Q-szénnek neveztek el, és amely különbözik az eddig ismert grafit- és gyémántstruktúrától. (Az allotrópia egy adott elem különböző molekula- vagy kristályszerkezetű változatait jelenti. Jó példa rá a szén, amelynek a grafit és a gyémánt is allotrop változata. A Q-szén egy új, most felfedezett allotrop változat.)

Szobahőmérsékleten is előállíthatunk gyémántot az új technológiával

Forrás: Flickr / Judy van der Velden

Néhány bolygó magjában található meg

A most felfedezett változat valószínűleg nagyon kevés helyen található meg a természetben, a kutatók szerint 

maximum néhány bolygó magjában lehetne rábukkanni, 

ha természetes formáját keresnénk. Jelenleg laboratóriumokban hozzák létre, méghozzá úgy, hogy a kutatók mondjuk egy üvegszerű felületet egy amorf szénnek nevezett anyaggal vonnak be (az amorf szén nem rendelkezik kristályos szerkezettel, porszerű anyag, a faszén és a korom fő alkotóeleme), majd 200 nanomásodpercenként (a nanoszekundum a másodperc egymilliárdnyi része) pulzálólézerrel felhevítik (3727 Celsius-fokra), majd lehűtik. 

Szobahőmérsékleten gyémántot

Így készül a Q-szénnek nevezett kristályos anyag, amely keményebb, mint a gyémánt, képes energia hatására világítani, és ferromágneses tulajdonságokkal rendelkezik. 

A természetben a gyémánt a legkeményebb anyag

Forrás: Petra Diamonds

Attól függően, hogy a lézer milyen időközönként pulzál, a kutatók képesek voltak a gyémántéhoz hasonló kristályosodást is előidézni, méghozzá mindenféle extra nyomás hozzáadása nélkül. Általában ahhoz, hogy mesterségesen hozzunk létre gyémántot, hatalmas nyomásra van szükségünk, mivel a természetben is így jön létre ez a különösen kemény anyag.

Ferromágnesesség

A ferromágnesesség azoknak a jelenségeknek a gyűjtőneve, amelyek hatására bizonyos anyagok, mint például a vas, mágneses tulajdonságokat mutatnak. Ha külső hatásra, például mágneses tér hatására kezd az anyag mágnesként viselkedni, és ezt a tulajdonságát akkor is megtartja, ha a külső mágneses mező megszűnik, az anyagot ferro- vagy ferrimágnesnek nevezzük.

Egyelőre századhajszálnyit tudunk csinálni

Egyelőre azonban még nem kell tömeggyártástól tartanunk: a laborokban csak 20x500 nanométeres nagyságú Q-szenet tudtak létrehozni, ami nagyjából századrésze egy emberi hajszálnak. A legnagyobb kihívás tehát most az, hogy megfelelő mennyiséget lehessen legyártani belőle, mielőtt valóban gyémántgyártásra adjuk a fejünket. 

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK