Σκληρά ως διαμάντι; Οι επιστήμονες προβλέπουν νέες μορφές άνθρακα superhard
Οι επιστήμονες έχουν προβλέψει την ύπαρξη νέων μορφών άνθρακα superhard που θα μπορούσαν να είναι πιο δύσκολο από το Diamond, το σημερινό σκληρότερο γνωστό υλικό. Αυτές οι νέες μορφές άνθρακα, που ονομάζονται "αλλοτρόπια άνθρακα", θα μπορούσαν να έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των εργαλείων κοπής, των λειαντικών και των επικαλύψεων υψηλής απόδοσης.
Ο άνθρακας είναι ένα ευπροσάρμοστο στοιχείο που μπορεί να υπάρχει σε μια ποικιλία αλλοτροπών ή δομικών μορφών. Οι πιο συνηθισμένες αλλοτροπές του άνθρακα είναι ο γραφίτης και το διαμάντι. Ο γραφίτης είναι ένα μαλακό, μαύρο υλικό που χρησιμοποιείται σε μολύβια, ενώ το Diamond είναι ένα σκληρό, διαφανές υλικό που χρησιμοποιείται σε εργαλεία κοσμημάτων και κοπής.
Οι επιστήμονες έχουν μελετήσει τα αλλοτρόπια άνθρακα για πολλά χρόνια σε μια προσπάθεια να βρουν νέα υλικά που είναι ακόμη πιο σκληρά από το Diamond. Τα τελευταία χρόνια υπήρξαν αρκετές ανακαλύψεις σε αυτόν τον τομέα. Το 2015, οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο δημιούργησαν μια νέα μορφή άνθρακα που ονομάζεται "κυβικός άνθρακας", η οποία είναι πιο δύσκολη από το Diamond. Το 2017, οι επιστήμονες της κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών δημιούργησαν μια άλλη νέα μορφή άνθρακα που ονομάζεται "Hexagonal Diamond", το οποίο είναι επίσης πιο δύσκολο από το Diamond.
Οι νέες μορφές άνθρακα που έχουν προβλεφθεί από τους επιστήμονες είναι ακόμη πιο δύσκολες από τον κυβικό άνθρακα και το εξαγωνικό διαμάντι. Αυτές οι νέες αλλοτροπές άνθρακα προβλέπεται να έχουν σκληρότητα μέχρι 150 gigapascals (GPA). Αυτό είναι περισσότερο από το διπλάσιο της σκληρότητας του διαμαντιού, η οποία έχει σκληρότητα 70 GPA.
Οι νέες μορφές άνθρακα προβλέπεται να είναι σταθερές σε υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες. Αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσαν ενδεχομένως να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των εργαλείων κοπής, των λειαντικών και των επικαλύψεων υψηλής απόδοσης.
Η ανακάλυψη νέων μορφών του άνθρακα Superhard είναι μια σημαντική ανακάλυψη στην επιστήμη των υλικών. Αυτά τα νέα υλικά έχουν τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών.
Πιθανές εφαρμογές του Superhard Carbon
Οι νέες μορφές του άνθρακα superhard που έχουν προβλεφθεί από τους επιστήμονες θα μπορούσαν να έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένου του:
* Εργαλεία κοπής:Οι νέες μορφές άνθρακα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή εργαλείων κοπής που είναι πιο σκληρά και πιο ανθεκτικά από τα παραδοσιακά εργαλεία. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε αυξημένη παραγωγικότητα και αποτελεσματικότητα σε μια ποικιλία βιομηχανιών, όπως η κατασκευή, η κατασκευή και η εξόρυξη.
* Πρεά:Οι νέες μορφές άνθρακα θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για να κάνουν τα λειαντικά που είναι σκληρότερα και πιο ανθεκτικά από τα παραδοσιακά λειαντικά. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε βελτιωμένη απόδοση σε διάφορες εφαρμογές, όπως η λείανση, η στίλβωση και η εκτόξευση.
* Επικαλύψεις υψηλής απόδοσης:Οι νέες μορφές άνθρακα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία επικαλύψεων υψηλής απόδοσης που είναι σκληρές, ανθεκτικές στη φθορά και ανθεκτικά στη διάβρωση. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε βελτιωμένη απόδοση σε διάφορες εφαρμογές, όπως η αεροδιαστημική, η αυτοκινητοβιομηχανία και οι ιατρικές συσκευές.
Οι νέες μορφές του άνθρακα Superhard εξακολουθούν να βρίσκονται στα αρχικά στάδια ανάπτυξης, αλλά έχουν τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών. Καθώς η έρευνα συνεχίζεται, μπορούμε να περιμένουμε να δούμε ακόμα πιο εκπληκτικές εφαρμογές για αυτά τα υλικά στο μέλλον.
