domingo, 29 de março de 2015
Mais duro que diamante
Fulerita
Pesquisadores russos desenvolveram um processo capaz de sintetizar um material ultraduro - com uma dureza superior à do diamante.
O material é chamado fulerita, um polímero composto por fulerenos, moléculas esféricas feitas inteiramente de carbono.
Os fulerenos, também conhecidos como buckballs ou Carbono 60, já haviam sido adicionados ao alumínio, produzindo uma liga tão dura quanto o aço.
Os diamantes naturais têm uma dureza entre 70 e 150 gigapascals (GPa), mas a fulerita fabricada segundo o novo processo atinge durezas que vão dos 150 aos 300 GPa.
Amorfo e cristalino
O quebradiço carvão, o escorregadio grafite e o valioso diamante são todos formados por carbono.
A diferença entre eles está na estrutura cristalina - o arranjo preciso dos átomos de carbono no diamante, por exemplo, faz dele o material natural mais duro que se conhece.
Agora, contudo, cientistas descobriram uma nova forma de carbono ainda mais dura do que o diamante.
Ao ser sintetizada, a nova substância riscou o diamante da bigorna usada no experimento.
Depois de estudar o material, Lin Wang e seus colegas da Instituição Carnegie, nos Estados Unidos, concluíram que ele é formado por uma mistura de fases cristalina e amorfa.
O novo material tem um variado campo potencial de aplicações, nas áreas de mecânica, eletrônica e eletroquímica.
Carbono híbrido
Esta é a primeira vez que se observa uma estrutura híbrida de carbono, mesclando uma bem ordenada fase cristalina com aglomerados amorfos, quando os átomos não seguem um padrão regular.
Os cientistas começaram o experimento com o carbono-60, também conhecido como buckball, uma estrutura oca formada por 60 átomos de carbono.
Os espaços entre essas nanobolas de carbono foram preenchidos com um solvente orgânico chamado xileno.
A mistura foi colocada em uma bigorna de diamante, um dispositivo usado para submeter amostras a pressões muito grandes.
Conforme a pressão foi aumentando, as esferas de carbono-60 começaram a colapsar, criando aglomerados amorfos de carbono.
Contudo, como esses novos aglomerados amorfos continuaram ocupando o lugar em que estavam originalmente, criou-se uma rede cristalina cujos elementos constituintes são blocos amorfos
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