Kolnanorör gör diamanter fem gånger segare
Kinesiska forskare har löst ett klassiskt materialproblem genom att förstärka diamant med ett osynligt nätverk av kol.

Uppläsning av artikeln
Diamanten är känd som världens hårdaste naturliga material, men den är också spröd och spricker lätt. Nu har forskare utvecklat en ny diamantkomposit som är hela fem gånger mer motståndskraftig mot slag och tryck, samtidigt som den behåller sin ursprungliga hårdhet.
Bakom genombrottet står en forskargrupp vid det kinesiska vetenskapsakademins fysikinstitut och Beihang-universitetet. I stället för att försöka förändra diamantens inre struktur utgick forskarna från diamantpulver. Detta blandades med extremt tunna, flerväggiga kolnanorör som bara är en tiotusendels bredd av ett mänskligt hårstrå.
Så gjordes studien Blandningen utsattes för ett extremt tryck på 15 gigapascal och värmdes upp till 2 000 grader Celsius. Under denna process förenades kolnanorören med diamantkornen på atomnivå. Det skapade ett tredimensionellt nätverk som löper genom hela materialet. När en spricka uppstår i den nya kompositen tvingar nanorören sprickan att ändra riktning samtidigt som de håller ihop materialet. Detta gör att energin från stöten absorberas i stället för att få diamanten att splittras.
Vad det kan leda till Det nya materialet uppmätte en hårdhet på 91,6 gigapascal, vilket är i linje med vanliga diamanter. Däremot visade testerna en seghet som till och med överträffar tuffa volframlegeringar, som ofta används i krävande miljöer som fusionsreaktorer. Denna unika kombination av extrem hårdhet och hög seghet öppnar dörren för en ny generation av superhårda verktyg och extremt slagtåliga material inom industrin.
Osäkerheterna Även om resultaten är mycket lovande återstår det qatt se hur materialet presterar i storskalig praktisk tillämpning. Forskarna har hittills pekat ut potentiella användningsområden som verktyg och slagtåliga ytor, men tillverkningsprocessen kräver extremt högt tryck och höga temperaturer. Det återstår därför att utveckla metoder för att kunna producera materialet i större mängder och till en kostnad som är ekonomiskt hållbar för industrin.
I denna artikel kan AI-teknik ha används helt eller delvis för text, bilder, ljud och film.
Läs sedan
Utvalt åt dig
Karin är biolog i botten och gräver i klimatforskning, medicin och rymdupptäckter.
Kommentarer
…Laddar kommentarer…
Läs mer om ämnet
9 relaterade
Säkrare AI börjar med tydliga gränser

Processorn utvecklas vidare – på nya sätt

Från järnmalm till stål – så formas egenskaperna

AI hjälper vården – läkaren behövs fortfarande

När AI speglar människan: Vad digitala system avslöjar om vår psykologi

AI med tydligare ansvar – vem sätter gränserna?

Markus Persson och de oväntade nya vägvalen

Livet fortsatte att blomstra i ruinerna – Mexiko



