Los diamantes son la sustancia más dura conocida y suelen ser usados para cortar vidrio. Sin embargo, científicos chinos han creado un nuevo tipo de vidrio hecho de carbono, dos veces más rígido que el diamante. Los detalles se publicaron en National Science Review.
Investigadores de la Universidad de Yanshan revelaron el vidrio transparente teñido de amarillo llamado AM-III, que hasta puede raspar el diamante. El material, elaborado completamente de carbono, alcanzó 113 gigapascales (GPa) en la prueba de dureza de Vickers. Los diamantes, en comparación, típicamente puntúan entre 50 y 70 en la escala de GPa.
“En consecuencia, nuestras mediciones demuestran que el material AM-III es comparable en resistencia al diamante y superior a los otros materiales más fuertes conocidos”, afirmaron.
El material
Según los autores, AM-III no es un reemplazo del diamante, aunque podría usarse para desarrollar células solares más fuertes y ventanas a prueba de balas, que serían un 20% y 100% más fuertes que los modelos actuales.
Comenzaron experimentando, aplastando esferas de átomos de carbono llamadas buckyballs bajo una presión intensa de alrededor de 25 gigapascales (poco menos de 250,000 atmósferas). Luego hornearon el material a temperaturas entre 1,000 y 1,200 grados Celsius.
Los aumentos se realizaron lenta y gradualmente durante un período de más de 12 horas, y el material pasó el mismo tiempo enfriándose después. Por último, colocaron un material llamado fullereno, que es un alótropo de carbono con forma de balón de fútbol, dentro de la cámara experimental.
En estas condiciones, este material podría transformarse en un diamante, pero debido al aumento gradual del calor y al enfriamiento lento, el equipo creó el vidrio extremadamente duro. Técnicamente hablando, AM-III es un vidrio con cristales en su interior, sostuvo el profesor Tian Yongjun.
“La aparición de este tipo de material amorfo, ultraduro, ultrafuerte y semiconductor ofrece excelentes candidatos para aplicaciones prácticas más exigentes”, escribieron los investigadores.
Aún caro
Desafortunadamente, producir bastante material para utilizarlo ampliamente en procesos comerciales es bastante caro. No obstante, con el tiempo, podrían fabricarse los suficientes a fin de reemplazar los transistores de silicio usados en entornos de alta presión.
Dado lo experimental que fue el desarrollo de este vidrio, posiblemente se descubran otros tipos de materiales. Los científicos tendrían que aplastar y cocinar otros alótropos de carbono, como el grafeno, en un rango de presiones y temperaturas.
La ciencia de los materiales está muy avanzada en la era del carbono estos últimos tiempos. Varios equipos han ideado nuevas e ingeniosas formas de poner en funcionamiento las propiedades mecánicas y eléctricas de los átomos de carbono dispuestos de distintas formas.
Aun así, de momento es un misterio cómo usaremos AM-III. Quizá, algún día lo encontremos en objetos de uso cotidiano, al igual que una infinidad de materiales, de los cuales no tenemos ni idea.