Bilim insanları neredeyse elmas kadar sert bir amorf (camsı) malzeme sentezlemeyi başardı. Bu malzeme elektriği de iletiyor.
1 mm genişliğindeki AM-III camının doğal elmas üzerinde yarattığı çizikler. Fotoğraf Kaynağı: South China Morning Post
Çin, ABD, İsveç, Almanya ve Rusya gibi ülkelerin de içinde bulunduğu dünyanın birçok yerinden araştırmacıların ortak çalışması ile “ultra sert, ultra güçlü ve yarı iletken” diyerek bahsettikleri sentetik bir karbon geliştirildi.
Araştırma ekibi, camsı olarak da tabir edilebilen bu amorf yapılı malzemenin bugüne kadar geliştirilen en serti olduğunu aktardı. National Science Review dergisinde yayımladıkları çalışmada, bu malzemeyi geliştirmek için kullandıkları prosesi açıkladı ve bu yeni malzemenin olası kullanım alanlarından da bahsettiler.
Araştırmacılar, yaptıkları bu çalışmada fullerenleri (karbonun grafit ve elmas haricindeki allotropları) çok yüksek sıcaklık ve basınçlara maruz bıraktılar ve bunu yaparak birçok elmastan da sert bir çeşit camsı malzeme olan AM-III’ü elde ettiler.
Sıcaklığa bağlı olarak sırasıyla 1000, 1100 ve 1200 °C sıcaklıklarda üretilen malzemeler AM-I, AM-II ve AM-III olarak kategorize edilmekte.
Bir elmasa mikroskop altında bakıldığında, karbon atomları ve moleküllerinin oldukça düzenli bir şekilde sıralandığı kristal yapısı görülür, diğer yandan ise cam içyapısında düzenlilik azdır. Bu fark, elmasların neden bu kadar sert olduğunu ve camın neden bu kadar kolay şekilde kırıldığını açıklıyor. Önceki araştırmalar gösterdi ki elmaslar, doğada kendiliğinden olduğuna benzer bir şekilde grafiti çok yüksek sıcaklık ve basınçlara maruz bırakarak üretilebilir. Bu yeni çalışmada ise, araştırmacılar grafit yerine fulleren kullandılar. Aynı zamanda prosesi de yavaşlattılar, yani fullerenleri yaklaşık olarak 12 saat ısıtıp sıkıştırdılar ve bu da elmas oluşumunu önledi.
Elde edilen malzeme olan AM-III karbonu sarımtırak ve çok sert olarak karşımıza çıktı. 113 gigapascal sertliğinde olan bu malzeme bazı elmaslardan bile sert —100 gigapascal sertliğinde olan birçok elmas bulunuyor. Araştırmacılar AM-III’ün çelikten yaklaşık olarak 10 kat sert olduğunu ve mermileri durdurma konusunda birçok “çelik yelek” teknolojisine kıyasla iyi bir aday olduğunu belirtiyorlar.
Elektrik akımını iletebilme özelliği, yüksek sıcaklık ve basınç gibi ekstrem koşullarda çalışması gereken fotoelektrik cihazlar için bu malzemeyi güçlü bir aday yapıyor.