AM-III a škrábance na přírodním diamantu. Kredit: Zhang et al. (2021).

Když je řeč o skle, tak si obvykle nepředstavíme příliš pevný nebo tvrdý materiál. Výzkum čínských vědců ale tyhle představy převrací na hlavu. Tým čínské Yanshan University si hrál s rozmanitými materiály z uhlíku a přitom objevili pozoruhodný průhledný materiál s řadou unikátních vlastností.

Slavný fulleren C60 (buckminsterfulleren). Kredit: IMeowbot / Wikimedia Commons.

Toto uhlíkové sklo je natolik pevné a tvrdé, že poškrábe diamant. Zároveň funguje jako polovodič, což zní velmi slibně například pro fotovoltaiku. Svými elektronickými vlastnostmi je uhlíkové sklo blízké třeba amorfnímu křemíku. Nový materiál nese označení AM-III a stejně jako diamanty jej tvoří atomy uhlíku. Na rozdíl od perfektních krystalů diamantů ale nemá příliš organizovanou strukturu. Uspořádáním se podobná právě sklu.

Zařízení pro zkoušku tvrdosti podle Vickerse. Kredit: Tariqabjotu / Wikimedia Commons.

Čínský tým v experimentech se zkouškou tvrdosti podle Vickerse odvodil, že uhlíkové sklo má pevnost 113 GPa. Pro srovnání, měkká ocel má v této zkoušce tvrdost kolem 9 GPa a přírodně se vyskytující diamanty kolem 70 až 100 GPa. Ze souboru experimentů, jimiž vědci ověřovali mechanické vlastnosti uhlíkové skla, vyplynulo, že AM-III nejen dokáže poškrábat diamant, ale ve skutečnosti jde o nejpevnější a nejtvrdší amorfní materiál, se kterým jsme se doposud setkali. Schválně, jestli se dočká nějaké zajímavé praktické aplikace.

Literatura

New Atlas 9. 8. 2021.

National Science Review 5. 8. 2021.