Vật liệu có thể soán ngôi kim cương về độ cứng

Các nhà khoa học tạo ra vật liệu mới gần như không thể phá vỡ và có thể cạnh tranh danh hiệu hợp chất cứng nhất hành tinh với kim cương.

Một nhóm nhà khoa học quốc tế đứng đầu là các nhà nghiên cứu ở Trung tâm khoa học điều kiện cực hạn tại Đại học Edinburgh tạo ra đột phá mới khi tổng hợp tiền chất carbon và nitrogen nhằm tạo ra carbon nitride, hợp chất cứng hơn cubic boron nitride, hiện nay là vật liệu cứng thứ hai trên thế giới chỉ sau kim cương. Họ công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí Advanced Materials, New Atlas hôm 14/12 đưa tin. Theo nhà nghiên cứu Dominique Laniel ở Đại học Edinburgh, loại vật liệu này cung cấp động lực mạnh mẽ để lấp đầy khoảng cách giữa tổng hợp vật liệu áp suất cao và ứng dụng công nghiệp.

Vật liệu có thể soán ngôi kim cương về độ cứng
Kim cương là vật liệu cứng nhất thế giới hiện nay. (Ảnh: PA).

Dù giới khoa học nhận thấy tiềm năng của carbon nitride từ thập niên 1980, bao gồm khả năng chịu nhiệt cao, việc tạo ra chúng là một câu chuyện khác. Trên thực tế, tính đến nay chưa có nghiên cứu đáng tin cậy nào về tổng hợp carbon nitride được công bố.

Nhóm nghiên cứu bao gồm nhiều chuyên gia vật liệu từ Đại học Bayreuth, Đức, và Đại học Linköping, Thụy Điển, đạt được thành tựu khi để các dạng khác nhau của tiền chất carbon nitrogen chịu áp suất 70 - 135 gigapascal (gấp khoảng một triệu lần áp suất khí quyển), đồng thời nung nóng chúng tới hơn 1.500 độ C. Sau đó, họ kiểm tra sắp xếp nguyên tử thông qua chùm tia X ở Cơ sở nghiên cứu Synchrotron châu Âu tại Pháp, Deutsches Elektronen - Synchrotron tại Đức và Advanced Photon Source tại Mỹ.

Kết quả phân tích hé lộ ba hợp chất carbon nitride tổng hợp có cấu trúc cần thiết đối với vật liệu siêu cứng. Các nhà nghiên cứu rất bất ngờ khi phát hiện bộ ba hợp chất vẫn giữ được đặc tính siêu cứng khi nguội dần và trở lại áp suất xung quanh. Nhóm nghiên cứu cho rằng đột phá này sẽ mở đường cho nhiều ứng dụng, bao gồm lớp phủ bảo vệ phương tiện và tàu vũ trụ, công cụ cắt hiệu quả và cảm biến quang.

Ngoài độ cứng, những hợp chất carbon nitride gần như không thể phá hủy này cũng có khả năng phát quang, áp điện và mật độ năng lượng cao, có thể lưu trữ lượng lớn năng lượng trong khối lượng nhỏ.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Máy bay điện hybrid lập kỷ lục bay liên tục 12 tiếng

Máy bay điện hybrid lập kỷ lục bay liên tục 12 tiếng

Máy bay Electric EEL di chuyển hơn 2.200km phía trên bầu trời California và hạ cánh trong khi vẫn còn hơn 2 giờ nhiên liệu và pin dự trữ.

Đăng ngày: 15/12/2023
Xem người đàn ông Na Uy thực hiện cú

Xem người đàn ông Na Uy thực hiện cú "lặn tử thần" từ độ cao 40 mét

Thợ lặn người Na Uy Ken Stornes vừa trở thành người đầu tiên thực hiện thử thách “lặn tử thần” khi nhảy từ độ cao hơn 40 mét từ vách đá xuống làn nước băng giá.

Đăng ngày: 15/12/2023
Hé lộ bí mật về indium, thứ kim loại còn đắt hơn cả vàng

Hé lộ bí mật về indium, thứ kim loại còn đắt hơn cả vàng

Indium, cái tên có thể không còn xa lạ với hầu hết mọi người nhưng ít người hiểu được giá trị và tầm quan trọng của nó.

Đăng ngày: 14/12/2023
Hóa ra mực xăm nằm trong tế bào miễn dịch của da, bảo sao chúng bền đến như vậy

Hóa ra mực xăm nằm trong tế bào miễn dịch của da, bảo sao chúng bền đến như vậy

Điều gì sẽ xảy ra sau khi bạn xăm hình? Vì sao màu mực xăm trên cơ thể chúng ta lại không mất đi trong khi những tế bào da luôn chết đi và lần lượt được thay mớ

Đăng ngày: 14/12/2023
Cần cẩu hạng nặng nâng cánh turbine gió lên cao 107m

Cần cẩu hạng nặng nâng cánh turbine gió lên cao 107m

XCA3000, cần cẩu bánh lốp có khả năng nâng cao và nặng nhất thế giới, hoàn thành nhiệm vụ đầu tiên ở trang trại điện gió tại Liêu Ninh.

Đăng ngày: 14/12/2023
Hiện tượng

Hiện tượng "bóng ma" hiếm gặp trong khí quyển Trái đất

Các nhà nghiên cứu phát hiện những chi tiết mới về một hiện tượng hiếm gặp tạo ra " bóng ma" màu xanh lá cây ở tầng thượng quyển của Trái Đất.

Đăng ngày: 14/12/2023
Chúa Jesus sinh vào ngày nào?

Chúa Jesus sinh vào ngày nào?

Hàng triệu người trên thế giới kỷ niệm ngày sinh của chúa Jesus Christ vào 25/12, nhưng hầu hết các học giả đều cho rằng Chúa không sinh vào ngày này hoặc thậm chí không phải trong năm 1 Công nguyên.

Đăng ngày: 13/12/2023
Tiêu điểm
Khoa Học News