Je leest:

Harder dan diamant

Harder dan diamant

Auteur: | 1 september 2005

Duitse natuurkundigen van de universiteit van Bayreuth hebben een materiaal gemaakt dat harder is dan diamant, zo berichtte het elektronische tijdschrift Physics Web vorige week. Het gaat net als bij diamant om koolstof, maar nu in de vorm van clusters ‘nanostaafjes’. De onderzoekers verwachten allerlei industriële toepassingen voor het nieuwe materiaal.

Duitse natuurkundigen van de universiteit van Bayreuth hebben een materiaal gemaakt dat harder is dan diamant, zo berichtte het elektronische tijdschrift Physics Web vorige week. Het gaat net als bij diamant om koolstof, maar nu in de vorm van clusters ‘nanostaafjes’. De onderzoekers verwachten allerlei industriële toepassingen voor het nieuwe materiaal.

Persen en gloeien, dat is het simpele recept achter de fabricage van het nieuwe materiaal. Natalia Dubrovinskaia en haar collega’s stopten moleculen koolstof-60 (genoegzaam bekend als ‘buckyballs’ of ‘fullerenen’) in een pers en zetten er vervolgens 20 gigapascal druk op (200 atmosfeer) terwijl ze het materiaal verhitten tot meer dan 2200 ˚C. De pers van het Bayerisches Geoinstitut in Bayreuth wordt onder andere gebruikt om processen in de aardkorst na te bootsen.

De gigantische persinstallatie van het Bayerisches Geoinstitut in Bayreuth tijdens de installatiewerkzaamheden. Beeld: www.bgi.uni-bayreuth.de

Diamantstaafjes

Het resultaat van de krachttoer is een materiaal dat is opgebouw uit ‘geaggregeerde diamant nanostaafjes’: kleine draadachtige diamantkristalletjes met een diameter tussen 5 en 20 nanometer (miljoenste miilimeter) en een lengte van ongeveer een micrometer (een duizendste millimeter). De macroscopische eigenschappen overtreffen die van diamant, dat zijn hardheid dankt aan het feit dat ieder koolstofatoom via sterke covalente bindinngen met vier buuratomen verbonden is. De maatgevende parameter waar het hardheid betreft is de ‘isotherme bulk modulus’ en die is 491 voor het nieuwe materiaal waar diamant ‘slechts’ 442 haalt. De bijbehorende eenheid is de gigapascal (GPa).

Bij tests aan de European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble bleek dat het materiaal ongeveer 0,3 procent dichter is dan diamant. Het is het slechtst samendrukbaar van alle nu bekende materialen. Dubrovinskaia benadrukt in het bericht van Physics Web dat het nieuwe product op industriële schaal is te vervaardigen. Ze is nu op zoek naar partners om tot commerciële toepassingen te komen.

Beeld: Moleculaire structuur van C60

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 september 2005

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.