Νέα μορφή άνθρακα είναι ανθεκτική σαν διαμάντι

Μια άγνωστη ως σήμερα μορφή άνθρακα που αντέχει όσο το διαμάντι στην άσκηση μεγάλων πιέσεων δημιουργήθηκε σε αμερικανικό εργαστήριο.

Σε αντίθεση με το διαμάντι, που είναι μια κρυσταλλική μορφή του άνθρακα, το νέο υλικό είναι «άμορφο», δηλαδή αποτελείται από άτομα που διατάσσονται σε ακανόνιστα μοτίβα.

Η νέα μορφή άνθρακα, αναφέρουν οι ερευνητές στο Physical Review Letters, αντέχει πίεση έως και 1,3 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από την κανονική ατμοσφαιρική πίεση, τουλάχιστον σε μία κατεύθυνση.

Αν αποδειχθεί ότι η σκληρότητα είναι ισοτροπική, δηλαδή είναι ίδια σε όλες τις κατευθύνσεις, το νέο υλικό θα μπορούσε να αντικαταστήσει το διαμάντι σε ορισμένες βιομηχανικές εφαρμογές.

Το διαμάντι μπορεί να είναι εξίσου ανθεκτικό στις ακραίες πιέσεις, ωστόσο δεν είναι ισοτροπικά σκληρό, αφού μπορεί να σπάσει αν δεχθεί τάσεις σε συγκεκριμένες διευθύνσεις.

Τα διαμάντια, εξάλλου, είναι δύσκολο να κατασκευαστούν στο εργαστήριο σε μεγάλα μεγέθη και σε σύντομο χρόνο.

Η νέα μορφή άμορφου άνθρακα ήταν πιο εύκολο να παραχθεί: η ομάδα της Ουέντι Μάο στο Γεωφυσικό Εργαστήριο Carnegie στην Καλιφόρνια χρησιμοποίησαν ως πρώτη ύλη τον υαλώδη άνθρακα, μια άλλη μορφή άμορφου άνθρακα που ανακαλύφθηκε τη δεκαετία του 1950.

Όταν υποβληθεί σε πίεση 400.000 ατμοσφαιρών, ο υαλώδης άνθρακα μετατρέπεται στη νέα μορφή.
Οι δυνητικές εφαρμογές του νέου υλικού είναι ήδη ορατές: «Τα ευρήματά μας ανοίγουν νέες δυνατότητες για πρακτικές εφαρμογές, όπως τα "σούπερ" ανθεκτικά αμόνια για έρευνα σε υψηλές πιέσεις. Θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει σε νέες κατηγορίες εξαιρετικά πυκνών και ανθεκτικών υλικών» σχολιάζει ο Ράσελ Χέμλεϊ, διευθυντής του Γεωφυσικού Εργαστηρίου Carnegie.

Στο μεταξύ, δεκάδες άλλες ερευνητικές ομάδες σε όλο τον κόσμο πειραματίζονται με άλλες εξωτικές μορφές άνθρακα: τα τεχνητά διαμάντια θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν το πυρίτιο στα ηλεκτρονικά κυκλώματα, ενώ οι νανοσωλήνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο στην ηλεκτρονική αλλά και στα ισχυρότερα νήματα του κόσμου.