Gibt es eine neue Form des Kohlenstoffs, die härter ist als Diamant

Forscher haben entdeckt, dass eine neue Form des Carbon-Struktur, genannt Q-Carbon, die ist härter als Diamant und kann künstliche Versionen der Edelstein bei Raumtemperatur und Druck gemacht werden.

Ein Team der Materialwissenschaftler aus North Carolina State University entwickelte eine neue Form von festem Kohlenstoff, die anders ist als die bekannten Graphit und Diamant Strukturen. Die Forscher vermuten, dass es unwahrscheinlich in der natürlichen Welt ist — "der einzige Ort, es Sie in der natürlichen Welt finden, wäre möglicherweise im Kern einiger Planeten," sie erklären in einer Pressemitteilung.

Stattdessen ist es im Labor gemacht. Dazu die Forscher nehmen eine Oberfläche wie Glas und streicht es im sogenannten amorphem Kohlenstoff – im Wesentlichen eine Streuung von Kohlenstoffatomen, die noch in eine Kristallstruktur wie Diamant ordentlich miteinander verklebt sind nicht. Dann, sie nehmen einen Laser und Feuer 200 Nanosekunden Impulse bei der Kohlenstoff, wodurch schnelles Erhitzen – Temperaturen so hoch wie 3.727 Grad Celsius – und Kühlung.

Das Ergebnis ist, was das Team Q-Carbon genannt haben. In einer Reihe von Papieren, einschließlich ein veröffentlicht im Journal of Applied Physics erklärt das Team, dass das neue Material härter als Diamant ist, Leuchten kann, wenn Energie ausgesetzt und auch ferromagnetische, ist.

Durch Optimierungen der Herstellungstechnik und ändern, wie schnell der Laserpuls heizt und kühlt den Kohlenstoff, kann das Team Diamant Strukturen auch bei Raumtemperatur und Druck erstellen. Synthetischer Diamant erfordert in der Regel, enormen Druck während seiner Entstehung.

Allerdings gibt es einige zwingende Gründe warum Q-Kohlenstoff nicht an den Ringen und Tipps nur noch bohren. Nicht zuletzt ist die Tatsache, dass das Team bisher nur Blätter des Materials produzieren kann, die 20 Nanometer bis 500 Nanometer Dicke messen – etwa 100 Mal dünner als die Breite eines typischen menschlichen Haares.

"Wir machen Q-Kohlenstoff-Filme, und wir lernen seine Eigenschaften, aber wir sind noch in der Anfangsphase so zu manipulieren, zu verstehen", räumt Jay Narayan, der die Studie leitete.

[Journal of Applied Physics, APL Materialien über NC-Zustand]

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