Trung Quốc chế tạo loại thủy tinh cứng hơn kim cương

Một nhóm nghiên cứu ở miền bắc Trung Quốc gần đây đã phát triển vật liệu thủy tinh cứng nhất thế giới, có thể dễ dàng để lại vết xước sâu trên bề mặt kim cương.

Theo báo Bưu điện Hoa Nam buổi sáng (Hong Kong, Trung Quốc), vật liệu trong suốt có tên tạm thời là AM-III, màu hơi ngả vàng, được tạo ra hoàn toàn bằng carbon, đạt độ cứng 113 gigapascal (GPa) trong một bài kiểm tra của Vickers. Trong khi đó, một viên kim cương tự nhiên thường có độ cứng từ 50 đến 70 GPa, thậm chí một số viên nhân tạo cứng nhất cũng chỉ có thể đạt đến mức 100 GPa.

Trung Quốc chế tạo loại thủy tinh cứng hơn kim cương
Một mảnh thuỷ tinh AM-III rộng 1mm đã làm xước bề mặt của một viên kim cương tự nhiên. (Ảnh: National Science Review).

AM-III tốn rất nhiều thời gian để sản xuất hàng loạt và giá thành của loại vật liệu này không rẻ. Tuy nhiên, vật liệu thuỷ tinh này có thể được ứng dụng làm kính chống đạn với độ cứng cao gấp 20 đến 100 lần so với sản phẩm chuyên dụng hiện có mặt trên thế giới ngày nay.

Loading...

Các nhà nghiên cứu cho biết vật liệu thủy tinh trông không hấp dẫn như đồ trang sức, nhưng nó có thể được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghệ cao. Ví dụ, AM-III là một chất bán dẫn có hiệu quả gần như silicon. Khả năng truyền dòng điện theo ý muốn cũng khiến nó trở thành một ứng cử viên sáng giá để sử dụng trong các thiết bị quang điện, bao gồm cả vũ khí, hoạt động trong môi trường khắc nghiệt như áp suất và nhiệt độ cao.

Giáo sư Tian Yongjun và các đồng nghiệp thuộc Trung tâm Khoa học áp suất cao của Đại học Yến Sơn, ở thành phố Tần Hoàng Đảo, tỉnh Hà Bắc, cho biết trên tạp chí National Science Review ngày 5/8: “Loại vật liệu carbon vô định hình bán dẫn siêu cứng, siêu bền này là ứng cử viên xuất sắc cho các ứng dụng thực tế khắt khe nhất”.

Trung Quốc chế tạo loại thủy tinh cứng hơn kim cương
Kim cương là một tinh thể không màu gồm cacbon nguyên chất có độ cứng rất cao. (Ảnh: AFP).

Tuy nhiên, việc chế tạo vật liệu thủy tinh siêu bền này phức tạp hơn các loại tinh thể. Quá trình sản xuất AM-III cần đến fullerene, những phân tử cấu thành từ các nguyên tử carbon, có cấu trúc rỗng giống như một quả bóng đá rất nhỏ.

AM-III có thể được sản xuất với nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau. Và không giống như kim cương, có bề mặt tương đối yếu vì sự liên kết phức tạp của các nguyên tử,  phần xung quanh AM-III rất cứng. Theo các nhà nghiên cứu, thuộc tính này sẽ làm tăng thêm tiềm năng ứng dụng của AM-III.

Vào năm 2013, nhóm nghiên cứu của ông Tian cũng đã tạo ra loại vật liệu cứng nhất thế giới có thể nhìn thấy bằng mắt thường, đó là một tinh thể boron nitride có độ cứng 200 Gpa, cứng gấp đôi kim cương. Hiện kỷ lục này vẫn được giữ nguyên.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Nhà vật lý học giải thích hành động

Nhà vật lý học giải thích hành động "vỗ vỗ" vào quả dưa hấu

Tại sao chỉ bằng cách vỗ tay vào vỏ ngoài của quả dưa hấu, chúng ta có thể biết được nó chín hay chưa?

Đăng ngày: 10/08/2021
Độc đáo ngôi làng trên cao, nơi người dân tự tay đào 1,2km đường hầm xuyên núi để xuống dưới xuôi

Độc đáo ngôi làng trên cao, nơi người dân tự tay đào 1,2km đường hầm xuyên núi để xuống dưới xuôi

Đường hầm Guoliang nối ngôi làng Guoliang trên đỉnh vách đá ở tỉnh Hà Nam, Trung Quốc với thế giới bên ngoài. Điều thú vị là đường hầm này được đào hoàn toàn bằng tay và các công cụ cơ bản như đục và búa.

Đăng ngày: 10/08/2021
Khám phá Cape Floral: Vương quốc hoa lửa

Khám phá Cape Floral: Vương quốc hoa lửa

Không như các khu vực tự nhiên khác trên thế giới, hệ sinh thái Cape Floral, Nam Phi phụ thuộc vào lửa.

Đăng ngày: 10/08/2021
Kinh hoàng chất độc giết người trong cổ mộ khiến kẻ trộm sợ

Kinh hoàng chất độc giết người trong cổ mộ khiến kẻ trộm sợ "vỡ mật"

Không ít kẻ trộm mộ đột nhập vào các lăng mộ cổ có niên đại hàng ngàn năm tuổi để đánh cắp bảo vật.

Đăng ngày: 09/08/2021
Phát hiện mới trong băng vĩnh cửu ở Bắc Cực

Phát hiện mới trong băng vĩnh cửu ở Bắc Cực

Đợt nắng nóng năm 2020 khiến các lớp đá vôi trong băng vĩnh cửu ở Bắc Cực tăng nhiệt, thải một lượng lớn khí methane vào khí quyển, theo nghiên cứu mới.

Đăng ngày: 09/08/2021
Tận mục sở thị thành phố hẹp nhất thế giới, nơi rộng nhất chỉ 300 mét

Tận mục sở thị thành phố hẹp nhất thế giới, nơi rộng nhất chỉ 300 mét

Yanjin, thành phố hẹp nhất thế giới với hơn 450.000 người sinh sống, trông giống với bối cảnh trong một bộ phim điện ảnh hay trò chơi điện tử mô phỏng.

Đăng ngày: 09/08/2021
Bộ não của họa sĩ có gì khác với người bình thường?

Bộ não của họa sĩ có gì khác với người bình thường?

Đối với những họa sĩ chuyên nghiệp, chỉ với một vài nét cọ, họ có thể vẽ ra cây cối, con suối, cây cầu, con người và toàn bộ thế giới tươi đẹp.

Đăng ngày: 09/08/2021
Tiêu điểm
Khoa Học News