I ricercatori del Carnegie Institution of Science hanno sviluppato una nuova forma ultradura di vetro al carbonio con una vasta gamma di potenziali applicazioni pratiche nel campo dell’elettronica.
Il vetro più duro con la più alta conduttività termica tra tutti i materiali di vetro. Lo hanno sintetizzato gli scienziati del Carnegie Institution of Science usando una forma di carbonio composta da 60 molecole.
Il carbonio non ha rivali per la sua capacità di formare strutture stabili, da solo e in combinazione con altri elementi. Alcune forme di carbonio sono altamente organizzate, con reticoli cristallini ripetuti; altre sono più disordinate, una qualità definita amorfa.
Il tipo di legame che tiene insieme un materiale a base di carbonio determina la sua durezza. Per esempio, la grafite morbida ha legami bidimensionali e il diamante duro ha legami tridimensionali.
“La sintesi di un materiale di carbonio amorfo con legami tridimensionali è un obiettivo di vecchia data – spiega il ricercatore Yingwei Fei –. La novità è stata trovare il giusto materiale di partenza da trasformare con l’utilizzo della pressione“.
A causa del suo punto di fusione estremamente alto, è impossibile usare il diamante come base di partenza per sintetizzare un vetro simile al diamante. La svolta è stata ricorrere a una forma di carbonio composta da 60 molecole disposte in modo da formare una palla cava. Chiamato informalmente buckyball, questo materiale, vincitore del premio Nobel, è stato riscaldato quanto basta per far collassare la sua struttura simile a un pallone da calcio, in modo da indurre disordine prima di trasformare il carbonio in diamante cristallino sotto pressione.
Per sintetizzare il vetro, il team ha utilizzato una pressa multi-incudine di grandi volumi.
“La realizzazione di un vetro con proprietà così elevate aprirà le porte a nuove applicazioni – prosegue Fei –. L’uso di elementi di vetro dipende dalla realizzazione di pezzi di grandi dimensioni. La temperatura relativamente più bassa alla quale siamo stati in grado di sintetizzare questo materiale diamantato ultraduro rende più pratica la produzione di massa“.
Fonte: https://carnegiescience.edu/news/new-ultrahard-diamond-glass-synthesized
