Çinli Bilimcilerden Süper Elmas Uygulaması!

Çinli bilim insanları, sertlik açısından doğal elmaslardan çok daha üstün olan yapay bir “süper elmas” geliştirdi. Bu yenilik, bu malzeme temelinde birçok kritik sektörde önemli gelişmelere kapı aralayabilir.

Bu bölüm, konuyla ilgili referans noktalarını içerir. (Related Nodes field)

Doğal elmaslar genellikle kübik bir düzen gösterse de, karbon atomlarının altıgen bir yapıda dizilmesine dayanan lonsdaleit adı verilen türün çok daha güçlü olduğu artık biliniyor.

Ancak araştırmacılar, lonsdaleit olarak bilinen altıgen elmasın (hexagonal diamond, HD) az sayıda örneği ve genellikle düşük saflığı nedeniyle uygulamalarının büyük ölçüde keşfedilmediğini ifade ediyor.

Şimdiye dek, bilinen en sert elmas çeşitleri yalnızca asteroit ve göktaşı çarpma kraterlerinde bulunmuştu. Örneğin, lonsdaleit ilk kez 1967 yılında Arizona’daki Canyon Diablo göktaşında keşfedilmişti.

Söz konusu malzemenin laboratuvar ortamında sentezlenmesi ise daha önce birkaç çalışmanın ötesinde doğrulanmamıştı.

Yeni yayımlanan bir çalışmada, Nature Materials dergisinde, yüksek oranda sıkıştırılmış grafitin ısıtılmasıyla “yeni, iyi kristalleşmiş ve neredeyse saf HD” sentezinin gerçekleştirildiği bildirildi.

Kuzeydoğu Çin’de bulunan Jilin Üniversitesi’ndeki Liu Bingbing ve Yao Mingguang liderliğindeki araştırmacılar, bilim insanlarının “post-grafit fazı” olarak adlandırdığı yapının HD’ye dönüşebileceğini ortaya koydu. Bu süreç, grafitin sıcaklık gradyanlarının etkisiyle sıkıştırılmasıyla gerçekleştiriliyor.

Bilim insanları, yaptıkları açıklamada, “Yüksek oranda sıkıştırılmış grafiti ısıtarak hem yığın hem de nano boyutlu grafit öncülleri için iyi kristalize edilmiş, neredeyse saf HD sentezini raporluyoruz” ifadelerini kullandı.

Bu yöntemle elde edilen yapı, ultra küçük HD nano katmanları içeren milimetre boyutunda yüksek oranda yapılandırılmış bloklara dönüşüyor.

Bilim insanları, bu yeni “süper elmas” yapının, “1100 santigrat dereceye kadar olan yüksek termal kararlılık ve 155 gigapascal (GPa) gibi çok yüksek bir sertlik” sunduğunu belirtiyor.

Karşılaştırıldığında, doğal elmaslar yaklaşık 100 GPa sertliğe ve 700°C’ye kadar olan bir termal kararlılığa sahiptir.

Çalışmada, malzemenin yüksek termal kararlılığı ve sertliği nedeniyle “endüstriyel uygulamalar için büyük bir potansiyel taşıdığı” vurgulanıyor.

Ayrıca, bulguların yüksek basınç ve sıcaklık altında grafitten elmasa dönüşüm için bir çerçeve sunduğu ve malzemenin uygulamalara uygun bir şekilde üretimi için daha fazla fırsatlar yarattığı ifade ediliyor.