Este material sintético es casi tan duradero como los diamantes
Desde hace varios años los científicos han tratado de buscar otro material que pueda competir con la resistencia del diamante y, finalmente, tuvieron éxito.
El diamante, más allá de su valor económico, es considerado como el material más duro de la tierra. Este mineral mide entre 70 y 150 gigapascales (GPa). Los griegos aseguraban que era un material indeformable o irrompible. (Lea: James Webb publica imágenes inéditas de los anillos de Urano)
Sin embargo, su extracción y fabricación genera una serie de riesgos para los ecosistemas, como la erosión del suelo. Por eso, desde hace varios años los científicos han tratado de buscar otro material que pueda competir a la resistencia de este material. Pero, no han tenido éxito en las últimas tres décadas.
Tras varias pruebas, investigadores de la Universidad de Edimburgo, la Universidad de Bayreuth y la Universidad de Linköping parecen haber encontrado una solución. En un estudio publicado en Advanced Materials, el equipo señaló que había conseguido sintetizar el nitruro de carbono.
Los resultados, basados en muestras de 5 micrómetros de ancho y 3 micrómetros de profundidad, señalan que este nuevo material puede medir entre 78 y 86 GPa, siendo más fuerte que el nitrato de boro cúbico, conocido por ser el segundo material más duro del mundo.
“Las muestras no reemplazan al diamante como la sustancia más dura conocida”, dicen los investigadores, por eso, insisten en que “los diamantes pueden ser para siempre el material más duro posible”. Para elaborar este nuevo material, los investigadores sometieron los precursores de carbono y nitrógeno del nitruro de carbono a aproximadamente 700.000 veces la presión atmosférica del planeta. (Puede leer: Encuentran nueva especie de rana con colmillos y sería la más pequeña del mundo)
Después, una serie de láseres los calentaron a cerca de 2.732 grados Fahrenheit. “Son condiciones que únicamente se encuentran a miles de kilómetros dentro de la Tierra”, comentaron los científicos. Para evaluar si el nitruro de carbono era resistente o no, los sometieron a rayos X intensamente potentes en tres aceleradores de partículas.
El equipo determinó que “tres de sus muestras sintetizadas contenían componentes básicos necesarios para una superdureza. Los nuevos materiales “conservaron su dureza después de enfriarse y volver a la presión atmosférica normal”, apuntaron en la investigación.
Para Dominique Laniel, integrante de Future Leaders Fellow en el Instituto de Física de la Materia Condensada y Sistemas Complejos de la Universidad de Edimburgo, “estos materiales proporcionan un fuerte incentivo para cerrar la brecha entre la síntesis de materiales de alta presión y las aplicaciones industriales”. (Le puede interesar: Fracturas de pene podrían ser más frecuentes en Navidad)
Luego de hacer cálculos y experimentos adicionales, los investigadores se llevaron una nueva sorpresa: el nitruro de carbono, ahorrándonos toda la parte técnica, podría producir algunos explosivos poderosos. “Los nitruros de carbono sintéticos podrían algún día convertirse en los materiales de ingeniería definitivos que rivalicen con los diamantes en muchas aplicaciones”, concluyeron.
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El diamante, más allá de su valor económico, es considerado como el material más duro de la tierra. Este mineral mide entre 70 y 150 gigapascales (GPa). Los griegos aseguraban que era un material indeformable o irrompible. (Lea: James Webb publica imágenes inéditas de los anillos de Urano)
Sin embargo, su extracción y fabricación genera una serie de riesgos para los ecosistemas, como la erosión del suelo. Por eso, desde hace varios años los científicos han tratado de buscar otro material que pueda competir a la resistencia de este material. Pero, no han tenido éxito en las últimas tres décadas.
Tras varias pruebas, investigadores de la Universidad de Edimburgo, la Universidad de Bayreuth y la Universidad de Linköping parecen haber encontrado una solución. En un estudio publicado en Advanced Materials, el equipo señaló que había conseguido sintetizar el nitruro de carbono.
Los resultados, basados en muestras de 5 micrómetros de ancho y 3 micrómetros de profundidad, señalan que este nuevo material puede medir entre 78 y 86 GPa, siendo más fuerte que el nitrato de boro cúbico, conocido por ser el segundo material más duro del mundo.
“Las muestras no reemplazan al diamante como la sustancia más dura conocida”, dicen los investigadores, por eso, insisten en que “los diamantes pueden ser para siempre el material más duro posible”. Para elaborar este nuevo material, los investigadores sometieron los precursores de carbono y nitrógeno del nitruro de carbono a aproximadamente 700.000 veces la presión atmosférica del planeta. (Puede leer: Encuentran nueva especie de rana con colmillos y sería la más pequeña del mundo)
Después, una serie de láseres los calentaron a cerca de 2.732 grados Fahrenheit. “Son condiciones que únicamente se encuentran a miles de kilómetros dentro de la Tierra”, comentaron los científicos. Para evaluar si el nitruro de carbono era resistente o no, los sometieron a rayos X intensamente potentes en tres aceleradores de partículas.
El equipo determinó que “tres de sus muestras sintetizadas contenían componentes básicos necesarios para una superdureza. Los nuevos materiales “conservaron su dureza después de enfriarse y volver a la presión atmosférica normal”, apuntaron en la investigación.
Para Dominique Laniel, integrante de Future Leaders Fellow en el Instituto de Física de la Materia Condensada y Sistemas Complejos de la Universidad de Edimburgo, “estos materiales proporcionan un fuerte incentivo para cerrar la brecha entre la síntesis de materiales de alta presión y las aplicaciones industriales”. (Le puede interesar: Fracturas de pene podrían ser más frecuentes en Navidad)
Luego de hacer cálculos y experimentos adicionales, los investigadores se llevaron una nueva sorpresa: el nitruro de carbono, ahorrándonos toda la parte técnica, podría producir algunos explosivos poderosos. “Los nitruros de carbono sintéticos podrían algún día convertirse en los materiales de ingeniería definitivos que rivalicen con los diamantes en muchas aplicaciones”, concluyeron.
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