Bilim insanları, elmasa rakip yeni bir malzeme geliştirdi

Araştırmacılar, karbon ve nitrojen öncülleri aşırı ısı ve basınca maruz bırakıldığında, ortaya çıkan karbon nitrür adlı malzemelerin, kübik bor nitrürden (elmastan sonra en sert ikinci malzeme) daha sert olma eğilimi taşıdığını buldu.

Advanced Materials akademik dergisinde yayımlanan yeni çalışmaya göre, çığır açan bu yeni madde, otomobiller ve uzay gemilerine koruyucu kaplamalar, yüksek dayanıklılığa sahip kesme aletleri, güneş panelleri ve fotodetektörler gibi endüstriyel kullanımlar için yeni çok işlevli malzemelere önayak olabilir.

Bilim insanları 1980’lerden bu yana karbon nitrürlerin ısıya karşı yüksek dirençleri de dahil teorik potansiyelini bilse de 30 yılı aşkın araştırma ve çok sayıda sentezleme girişiminden sonra laboratuvarlarda güvenilir sonuçlar elde edilememişti.

Independent Türkçe’nin aktardığına göre, Edinburgh Üniversitesi’nden isimlerin de olduğu araştırmacılar, son çalışmada çeşitli karbon nitrojen öncüllerini 70 ila 135 gigapaskal (atmosfer basıncımızın yaklaşık 1 milyon katı) basınçlara maruz bırakırken, 1500 santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklara ısıttılar.

Daha sonra bu koşullar altında ortaya çıkan bileşiklerin atomik düzenini analiz ettiler ve üç karbon nitrür bileşiğinin süper sertlik için gerekli yapıtaşlarına sahip olduğunu buldular.

Bilim insanları, her üç bileşiğin de ortam basıncı ve sıcaklık koşullarına geri döndüklerinde elmas benzeri niteliklerini koruduğunu tespit etti.

Araştırmacılar ayrıca bu üç maddenin az miktarda kütlede yoğunlaşan büyük miktarda enerjiyle yüksek enerji yoğunluğuna sahip olduğunu buldu.

Bu bileşiklerin elmaslara rakip olma potansiyeline sahip nihai mühendislik malzemeleri haline gelebileceğini söylüyorlar.

Çalışmanın ortak yazarı Dominique Laniel, “Bu malzemeler, yüksek basınçlı malzeme sentezi ve endüstriyel uygulamalar arasındaki boşluğu doldurmak için güçlü bir teşvik sağlıyor. Bu malzemeler yalnızca çok işlevlilikleri açısından olağanüstü olmakla kalmıyor, aynı zamanda teknolojik açıdan ilgili fazların dünyanın binlerce kilometre iç kısmında bulunan koşullara eşdeğer bir sentez basıncından elde edilebileceğini gösteriyor” dedi.