Actualizado: 21/09/2022
Científicos chinos experimentan con el carbono en sus múltiples formas, ahora han creado un vidrio tan duro que puede rayar la superficie de un diamante.
Como informa el South China Morning Post, el material transparente es también increíblemente resistente y puede actuar como semiconductor, lo que abre interesantes posibilidades en el ámbito de la energía fotovoltaica.
Bautizado como AM-III, el nuevo material guarda cierto paralelismo con los diamantes, tanto naturales como artificiales, ya que está formado principalmente por átomos de carbono. Pero mientras los diamantes presentan una disposición de átomos y moléculas en una estructura reticular perfecta, el AM-III presenta una estructura más desorganizada en la que los átomos y las moléculas están desalineados, un tipo de material conocido como amorfo.
Entre los tipos de materiales amorfos, o sólidos no cristalinos, se encuentran los plásticos, los geles y, sobre todo, el vidrio, pero este último no es algo que se asocie normalmente con una gran dureza o resistencia.
Los científicos de la Universidad de Yanshan (China) trataron de aportar estas características a un material vítreo mediante un minucioso proceso de prueba y error, experimentando con diferentes disposiciones de átomos y moléculas, y recurriendo a moléculas de carbono con forma de balón de fútbol conocidas como fullerenos.
Los científicos de materiales han estudiado los fullerenos para desarrollar nanopartículas inflamables, células solares avanzadas y avanzar en el conocimiento del espacio, y los autores del nuevo estudio han descubierto que también pueden utilizarse como punto de partida para la formación de materiales amorfos resistentes.
Los fullerenos se sometieron a un calor y una presión crecientes, lo que hizo que se trituraran y se mezclaran, y el equipo aumentó cuidadosamente el calor y la temperatura hasta llegar a un territorio desconocido hasta que se formó el AM-III.
El nuevo material demostró tener una dureza de 113 GPa en una prueba de dureza Vickers. El acero dulce tiene una dureza Vickers de unos 9 GPa, mientras que los diamantes naturales tienen una dureza de entre 70 y 100 GPa. Las exhaustivas pruebas mecánicas realizadas por el equipo demostraron que el AM-III es el material amorfo más duro y resistente conocido hasta ahora, y que es capaz de rayar la superficie de un diamante.
Además, el material es semiconductor, con un intervalo de banda de 1,5 a 2,2 eV, similar al del silicio amorfo común. Esta combinación de atributos electrónicos y mecánicos hace que el AM-III sea una propuesta atractiva para los científicos que desarrollan tecnologías fotovoltaicas que convierten la luz en electricidad, como las que se ven en las células solares.
Más información: academic.oup.com
Vía www.scmp.com
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