Criado material mais duro do que o diamante

Michelle Jeandron - Physicsweb - 06/09/2005

Além de descobrir por que o novo material é tão duro, a equipe da espera explorar seu potencial industrial.
[Imagem: APL]

Diamante agregado

Físicos alemães criaram um material que é mais duro do que o diamante.

Natalia Dubrovinskaia e seus colegas da Universidade de Bayreuth criaram o novo material submetendo moléculas de carbono-60 a pressões imensas.

A nova forma de carbono, que é conhecida como nanobarras agregadas de diamante ou ADNR (da expressão em inglês "Aggregated Diamond NanoRods"), deve ter inúmeras aplicações industriais. A pesquisa foi publicada na revista Applied Physics Letters.

Dureza de um material

A dureza de um material é medida por meio do seu módulo isotermal bruto.

As nanobarras agregadas de diamante têm um módulo de 491 gigapascals (GPa), comparado com 442 GPa do diamante natural. Dubrovinskaia e dois de seus colaboradores - Leonid Dubrovinky e Falko Langenhorst - já patentearam o processo utilizado para fabricar o novo material.

O diamante deve a sua dureza ao fato de que cada átomo de carbono é conectado a quatro outros átomos, por meio de fortes ligações covalentes.

O novo material é diferente, pelo fato de ser constituído de minúsculas barras de diamante interconectadas. Cada barra é um cristal com um diâmetro entre 5 e 20 nanômetros e um comprimento de cerca de um mícron.

Bigornas

Os cientistas criaram as ADNRs comprimindo as moléculas de carbono-60 a 20 GPa, o que é cerca de 200 vezes a pressão atmosférica, ao mesmo tempo que o material era aquecido a 2.500º K.

"A síntese foi possível graças à prensa de múltiplas bigornas de 5.000 toneladas do Bayerisches Geoinstitut, que é capaz de atingir pressões de 25 GPa e temperaturas de até 2.700º K ao mesmo tempo," disse Dubrovinskaia ao site PhysicsWeb.

A equipe mediu as propriedades da amostra com uma bigorna de diamante no European Synchrotron Radiation Facility, na França.

As medições indicaram que as ADNRs são 0,3% mais densas do que o diamante, e que o novo material tem a menor compressibilidade entre todos os materiais conhecidos.

Valores

Além de descobrir por que o novo material é tão duro, a equipe da Universidade Bayreuth também espera explorar seu potencial industrial.

"Nós desenvolvemos um conceito para inovações tecnológicas que gerou um novo material em quantidades em escala industrial e agora estamos procurando parceiros a fim de viabilizar nossas idéias," disse Dubrovinskaia.