Dijamanti mogu biti zauvek, ali oni nisu ono što su bili. Istina, oni sijaju podjednako sjano i oni su tvrdi kao i uvek, ali naučnici sa Karnegi instituta u Vašingtonu (Carnegie Institution of Washington) im daju malo konkurencije. Mešunarodni tim predvođen Lin Vangom je otkrio novu supstancu koja baš i nije kristalna i nije ni ne-kristalna, ali je dovoljno čvrsta da udubi dijamante.
|
|
|
Simulirana struktura "buckyballs"-a (levo) i nova super čvrsti materijal (desno) |
Nova supstanca, koja tek treba da bude imenovana, je opisana od strane Vendi Mao, profesorke sa Univerziteta Stanford, kao: "hibrid kristalne i amorfne strukture na atomskom nivou". Ona je takođe bila iznenađenje timu sa Karnegi instituta.
Super čvrsti materijal započet je kao klaster ugljen-60 - molekuli ugljenika u obliku fudbalske lopte poznatiji pod imenom "buckyballs". Oni su mešani sa rastvaračom m-xylene, koji se koristi u proizvodnji boca za bezalkoholna pića. Mešavina je zatim smeštena u nakovanj dijamantske ćelije u Argon nacionalnoj laboratoriji (Argonne National Laboratory's Advanced Photon Source) u Argonu u Ilinoisu.
Nakovanj dijamantske ćelije je bio ključ eksperimenta. Ovo je komora super visokog pritiska napravljen od dva ravna dijamanta. Mešavina rastvarača i buckyballs-a je postavljena između dijamanata i zatim je pritisak primenjen. Kako se dijamanti međusobno pritiskaju, mešavina je izložena pritiskom, u ovom slučaju, od 600.000 atmosfera.
Nije za čuđenje to što su se "buckyballs" urušile. Ono što je bilo blago iznenađujuće jeste da se osobine prethodnih "buckyballs"-a izmenile sve dok nisu postale dovoljno čvrste da ulube dijamante. Ovo nije bez presedana, ali ono što je veoma iznenađujuće jeste da je nova supstanca zadržala svoju strukturu onda kada je veliki pritisak popustio. A ono što je definitivno najveće iznenađenje jeste što se ispostavilo da je to supstanca koju niko nikada nije video.
|
|
|
Šema nakovanja dijamantske ćelije gde je rubin (ruby) standard za pritisak |
Sva čvrsta materija dolazi u dva oblika. Ili ona ima uređenu, kristalnu strukturu, kao kvarc, gvožđe ili dijamanti, ili je nekristalna ili amorfna, poput stakla ili gelova. Ono što nova supstanaca ima jeste oboje. Ako primenite ogroman pritisak na "buckyballs", treba da dobijete razbijenu strukturu molekula, ali m-xylene je reagova sa ugljenikom na neki način tako da je on zadržao dugoročnu, pravilnu molekularnu strukturu. Drugim rečima, zadržao je uređenost kristala uprkos tome što je njena kristalna struktura uništena.
Prema Vangu, ovde se radi više od radoznalosti u laboratoriji. "Stvorili smo novi ugljeni materijal. Materijal koji je uporediv sa dijamantom u njegovoj nesposobnosti da bude sabijen", kaže on. "Jednom stvoren pod ekstremnim pritiscima, ovaj materijal može da postoji u normalnim uslovima, što znači da se može koristiti za širok spektar praktičnih primena."
Tačno koje su ove aplikacije, ostaje nepoznanica. Mada se može koristiti kao zaštitni sloj ili za preciznu mehaniku, elektroniku ili u elektrohemijske svrhe.
Linkovi:
