Китайские ученые экспериментировали с углеродом и создали невероятно прочное, полупроводящее стекло.
Материал назвали AM-III. Он состоит из атомов углерода и этим он похож на алмазы. Но прочность алмазов объясняется их кристаллической решеткой, а AM-III наоборот неупорядочен. Это аморфный материал.
В список амофрных, или некристаллических, материалов входят пластики, гели и стекло. (Почему стекло твердое, хотя должно быть жидким?)
Методом проб и ошибок китайским ученым удалось найти среди различных вариантов расположения атомов и молекул тот, который обеспечил материалу высокую прочность. В этом им помогли фуллерены.
Фуллерены — это «футбольные шарики» из атомов углерода. Оказалось, что под давлением и высокой температурой они «ломаются» и сливаются друг с другом, образуя аморфный и очень прочный материал — AM-III.
Твердость нового материала — 113 гигапаскалей. Для сравнения, твердость мягкой стали составляет около 9 гигапаскалей, природных алмазов — от 70 до 100 гигапаскалей.
По результатам тестов, которые проводили сами создатели, это самый твердый и прочный известный аморфный материал.
А еще он оказался полупроводником с запрещенной зоной от 1,5 до 2,2 эВ, на уровне аморфного кремния. Это означает, что AM-III может очень пригодится в фотоэлектронике и разработке более прочных солнечных панелей.
Вам будет интересно: Почему стекло твердое, хотя должно быть жидким?
Научная статья была опубликована в National Science Review. DOI:10.1093/nsr/nwab140 Источники: The Independent, South China Morning Post.
