Settembre 17, 2021

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I ricercatori rendono il vetro più duro del diamante

I ricercatori cinesi sono riusciti a ottenere un tipo di carbonio così forte da poter graffiare la superficie dei diamanti. Un nuovo materiale trasparente che contiene anche proprietà di semiconduttori, che lo rendono un candidato ideale per molte applicazioni.

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[EN VIDÉO] Le incredibili proprietà quantistiche del grafene
Il grafene è un materiale costituito da un singolo strato di atomi di carbonio. In particolare, ha proprietà elettriche sorprendenti. Scopri in video, grazie a Tout Est Quantique, i segreti del grafene.

A differenza dei materiali cristallini, dove atomi I materiali sono disposti in modo ordinato informe Di solito non hai un file durezza Nessuno resistenza eccezionale. il plastica Il vetro si rompe facilmente ed è relativamente morbido. il DiamanteAl contrario, è uno dei materiali più duri conosciuti. Su Scala VickersLa sua durezza varia da 56 a 62 GPa. Record completamente battuto dal nuovo Materiale È stato sviluppato da un team di ricercatori cinesi dell’Università di Yanshan, che ha realizzato una forma di carbonio chiamata AM-III che ha raggiunto una durezza di … 113 GPa. ” AM-III semplicemente La sostanza amorfa più dura non progettato “,” Mi congratulo con Zhisheng Zhao e colleghi per uno studio pubblicato sulla rivista Rassegna scientifica nazionale.

porridge di fullerene

I ricercatori hanno sperimentato diverse configurazioni di atomi di carbonio e alla fine ci sono arrivati FULLERIN, che è una disposizione di 60 atomi di carbonio legati insieme in una disposizione esagonale, come nei fogli grafite. Ma a differenza di quest’ultimo, gli atomi hanno anche anelli pentagonali o ettagonali, il che impedisce alla struttura di essere piatta. Di conseguenza, i fullereni hanno una forma a tubo o in un pallone. Questi fullereni sono stati esposti a il calore e uno Pressione Che li “schiacciavano” e facevano mescolare tra loro, fino ad ottenere una sostanza con le proprietà desiderate.

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Pannelli solari ultra resistenti del futuro?

Non solo AM-III ha una durezza maggiore del diamante, ma a differenza di quest’ultimo che è un conduttore molto debole, ha le proprietà di un semiconduttore, con un range di Larghezza di banda Da 1,5 a 2,2 V, simile a quello di silicio informe. Inoltre, è molto stabile termicamente e non si deforma nemmeno sotto sollecitazioni estreme. Pertanto, è un filtro ideale per la produzione Pannelli solari Infrangibile e resistente alle intemperie, notano gli autori. Possiamo anche immaginare gli schermi smartphone È impossibile graffiare o applicazioni in campo aerospaziale. Attenzione, però, a non agitarsi troppo in fretta: grafene, scoperto più di 15 anni fa, non è stato ancora trovato un mercato su larga scala.

Materiale più duro del fullerene a base di diamante

Articolo di Laurent Sacco Inserito il 22/08/2012

L’atomo di carbonio ha una grande capacità di formare varie sostanze, soprattutto in chimica organico. Sintesi di un nuovo materiale solido a base di fullerene, più precisamente il famoso composto Dalla forma C60 WL Calcio, illustrato da questo. Un intermedio tra la struttura cristallina e quella amorfa, questo nuovo composto è più duro del diamante.

a base di chimica organica Carbonio Incredibilmente vario. Ma anche i materiali fatti solo di atomi di carbonio – o composti in gran parte – sollevano le sopracciglia a questo proposito. Pertanto, la grafite è un conduttore di elettricità e ha poca resistenza, mentre DiamanteInoltre è costituito solo da carbonio, un isolante cristallino costituito dai solidi più duri conosciuti.

il grafite esso stesso è costituito da foglie grafene Impilati possono formare muri nanotubi Dalla leggendaria molecola C60 Conosciuto con il nome di Buckminsterfullerene. È stato dato questo nome in onore dell’architetto americano pioniere delle cupole geodetiche: Richard Buckminster Fuller.

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Un gruppo di ricercatori americani ha appena dimostrato che è possibile sintetizzare un materiale completamente nuovo utilizzando queste molecole FULLERIN. Il loro lavoro è descritto in un articolo di giornale scienze. Dichiarano che una specie diibrido A base di carbonio tra carbonio amorfo e Diamante I cristalli sono stati sintetizzati per la prima volta, anche se la loro esistenza è stata sospettata da tempo.

Tutto inizia con una combinazione di Buckminster Fullerene e solvente Organico, lo xilene, è sottoposto ad alte pressioni. Per questo, a cella a incudine di diamante È un dispositivo che consente ai geofisici di testare le loro teorie sullo stato delle rocce a grandi profondità Cappotto terra o Luna.

Fullerene Buckminster sotto 320.000 atmosfere

C. molecole60 primo modello a reticolo cristallino Con spazi tra i fullereni in cui si depositano le molecole di solvente quando le pressioni non sono ancora troppo elevate. Ma quando ciò accade, la struttura simile a un calcio di ogni molecola collassa e il risultato è una sostanza parzialmente amorfa. Queste sono le posizioni delle molecole di xilene che consentono di mantenere una certa periodicità nel nuovo materiale. Infatti, quando quest’ultimo è sufficientemente riscaldato per rimuovere le particelle di solvente, perde le sue proprietà cristalline.

In particolare, in un intervallo di pressione ristretto di circa 320.000 volte la pressione dell’ariaAtmosfera, il materiale composito mantiene la sua struttura quando la pressione torna alla normalità. È interessante notare che questo nuovo immagine simbolo I materiali in carbonio duro sono in grado di lasciare un’impronta nei diamanti quando vengono pressati. Quindi la sua durezza è maggiore della durezza Diamante.

Può esistere in condizioni fisico standard, questo nuovo composto dovrebbe avere potenziali applicazioni nella vita di tutti i giorni. Resta da trovarli…