"Kandang" berlian super sintetis mengubah sifat material

Para peneliti di Carnegie Institution for Science di Amerika Serikat telah mengembangkan jenis berlian super sintetis yang memerangkap bahan dan memungkinkan sifat mekanik dan elektroniknya diubah. "Kandang" diciptakan dari karbon, salah satu unsur paling melimpah di Semesta, dan boron, unsur yang biasanya digunakan untuk membuat struktur kimia lebih stabil, dan dapat memiliki beberapa aplikasi dalam industri ini.

Super Diamond

Meskipun terdapat keragaman yang sangat besar dari senyawa berbasis karbon, hanya beberapa struktur yang memiliki ikatan tiga dimensi – karakteristik yang memberikan sifat struktur seperti kekerasan, kekuatan dan konduktivitas termal. Berlian adalah salah satunya (grafit, misalnya, yang juga merupakan senyawa berbasis karbon, memiliki ikatan dua dimensi dan karenanya jauh lebih tahan) dan, dengan perkembangan teknologi baru, para ilmuwan telah berhasil mensintesis beberapa bahan analog. untuk berlian dari penambahan elemen baru. Tidak banyak dari mereka.

Meski begitu, beberapa prediksi mengindikasikan kemungkinan menciptakan lebih banyak varietas bahan super, dan kelompok Lembaga Carnegie, setelah menjalankan serangkaian simulasi, menyimpulkan bahwa itu akan dapat membuat struktur yang diinginkan dengan penambahan boron – elemen yang, seperti disebutkan sebelumnya. , bekerja dengan membuat senyawa lebih stabil. Para peneliti juga memeriksa bahan berbasis karbon yang dikenal sebagai klathrat, yang terlihat seperti sangkar kecil dan memiliki kemampuan untuk "menjebak" berbagai jenis atom dan molekul.

Jadi, para ilmuwan mensintesis klatrat yang terbuat dari karbon dan boron, yaitu kecil kandang kecil struktur yang tahan seperti berlian dan mampu menutupi partikel di dalamnya. Tetapi, selama pengujian, para peneliti "menjebak" atom-atom strontium di dalam kandang, membuat mereka mengalami tekanan tinggi dan kondisi panas – dan hasilnya adalah bahwa berlian super mulai menghadirkan sifat konduktif pada suhu kamar.

(Sumber: Carnegie Science / Tim Strobel / Reproduksi)

Para peneliti lebih lanjut menjelaskan bahwa, meskipun percobaan dilakukan dengan atom strontium, sifat clathrate dapat berubah tergantung pada elemen yang terperangkap – menyebabkannya menunjukkan karakteristik super atau semikonduktor dengan tetap mempertahankan ikatan tiga dimensi yang stabil dan kuat seperti yang dimiliki oleh berlian. Dengan pengembangan teknik baru ini, para ilmuwan berharap dapat membuat berbagai bahan berdasarkan karbon dan dengan sifat-sifat yang dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan masing-masing.

Kupon diskon TecMundo: