EO

Wetenschappers identificeren 43 nieuwe superharde koolstofvormen

23 september 2019 om 10:19 uur

Illustratie van enkele van de voorspelde superharde koolstofvormen. (Beeld: Afkomstig uit 'Predicting superhard materials via a machine learning informed evolutionary structure search' van Patrick Avery, Xiaoyu Wang, Corey Oses, Eric Gossett, Davide M. Proserpio, Cormac Toher, Stefano Curtarolo & Eva Zurek)

Uit een nieuwe studie komt naar voren dat er mogelijk nog 43 onontdekte superharde koolstofvormen bestaan, die mogelijk zelfs even hard zijn als diamant. Superharde materialen worden gebruikt bij snijden, boren en polijsten. De nieuwe koolstofvormen zouden een goedkopere optie kunnen zijn voor het dure diamant dat nu vaak wordt gebruikt.


Onderzoekers hebben 43 voorheen onbekende vormen van koolstof geidentificeerd, die stabiel en superhard zouden moeten zijn. Sommige varianten zouden zelfs net zo hard zijn als diamant. Iedere nieuwe koolstofvariant bestaat uit koolstofarmen die in een wisselend patroon in een kristalrooster zijn gerangschikt. Het onderzoek was theoretisch, de wetenschappers hebben de nieuwe koolstofstructuren wel voorspeld, maar nog niet gecreëerd.

 

Kostentechnisch

Eva Zurek, hoogleraar scheikunde aan het UB College of Arts and Sciences, bedacht de studie en leidde het project samen met Stafano Curtarolo, hoogleraar werktuigkunde en materiaalkunde aan Duke University. "Diamanten zijn op dit moment het hardste materiaal dat commercieel verkrijgbaar is, maar ze zijn erg duur", zegt Zurek. "Ik heb collega's die in het lab hogedrukexperimenten doen, die materialen tussen diamanten knijpen en klagen over hoe duur het is als de diamanten breken."

 

"We willen graag iets vinden dat harder is dan een diamant. Als je andere harde materialen zou kunnen vinden, zou je ze mogelijk goedkoper kunnen maken. Ze kunnen ook nuttige eigenschappen hebben die diamanten niet hebben. Misschien hebben ze een andere wisselwerking met bijvoorbeeld warmte of elektriciteit."

 

Superhard

Wetenschappers beschouwen een stof als superhard als het een hardheidswaarde heeft van meer dan veertig gigapascal zoals gemeten door middel van een experiment dat de Vickers-hardheidstest wordt genoemd.

 

Alle 43 nieuwe koolstofstructuren van de studie zullen naar verwachting aan die drempel voldoen. Van drie wordt verwacht dat zij de Vickers-hardheid van diamanten zullen overschrijden, maar slechts in geringe mate. Zurek waarschuwt ook dat er enige onzekerheid in de berekeningen zit.

 

De hardste structuren die de wetenschappers vonden, bevatten vaak fragmenten van diamant en lonsdaleiet - ook wel zeshoekige diamant genoemd - in hun kristalroosters. Naast de 43 nieuwe vormen van koolstof, voorspelt het onderzoek ook dat een aantal koolstofstructuren die andere teams in het verleden beschreven hebben, superhard zullen zijn.

 

De studie is online te lezen in het tijdschrift npj Computational Materials.

 

Gerelateerd nieuws

Productie recyclebaar plastic stap dichterbij

Productie recyclebaar plastic stap dichterbij

Een onlangs ontdekte groep recyclebare plastics lijkt een veelbelovend alternatief voor het moeilijk recyclebare harde plastic. Toch zien we deze zogeheten vitrimeren nog niet in producten toegepast omdat ze lastig te…

Invulling financieringsinstrumenten PPS vastgelegd

Invulling financieringsinstrumenten PPS vastgelegd

Klimaatverandering, cybersecurity, vergrijzing: onze samenleving staat voor een aantal grote uitdagingen die vragen om meer kennis en baanbrekende innovaties. Dat biedt kansen voor wetenschappers en voor bedrijven. NWO…

Geeft VR marktpartijen gevaarlijk veel macht?

Geeft VR marktpartijen gevaarlijk veel macht?

Virtual reality (VR) staat op het punt van doorbreken bij het brede publiek. Wetenschappers, technologiejournalisten, maar ook de sector zelf, zijn bezorgd over het gebruik van VR door consumenten. Deze zorgen gaan over…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Nieuwe Safety Field Box van Schmersal

Eenvoudige installatie-oplossing voor complexe machines: veiligheidsveldbus met PROFINET/PROFIsafe-veldbusinterface

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

3 december 2019, Vianen - Engelstalig

Certified Machinery Safety Expert (CMSE) met TUV certificaat

In samenwerking met TUV Nord heeft Pilz de Certified Machinery Safety Expert (CMSE) training ontwikkeld....

6 december 2019, D&F kantoor Breda

HAZOP Leader

6 en 13 december 2019

Meer agendapunten »