«فولریت» سخت‌تر از الماس

پژوهشگران موسسه فناوری مواد کربنی نوین و سخت، موفق به ارائه روش جدیدی برای تولید ماده‌ای بسیار سخت‌تر از الماس و با درجه سختی بین 150 تا 300 گیگا پاسکال شدند.

کد خبر: ۳۰۳۴۷

تاریخ: ۰۳ آذر ۱۳۹۳ - ۱۸:۳۷

پژوهشگران با افزودن دی سولفید کربن به فرآیند سنتز فولریت، موفق به کاهش فشار مورد نیاز برای تولید این ماده شدند. فولریت از فولرین به دست آمده و سختی آن بیشتر از الماس است.نتایج این پژوهش که در نشریه Carbon منتشر شده، جزئیاتی درباره سنتز فولریت ارائه می‌دهد. فولریت یک پلیمر حاوی فولرین و از اتم‌های کربن تشکیل شده است.
در این پژوهش محققان نشان دادند که الماس سخت‌ترین ماده طبیعت نیست. سختی الماس طبیعی حدود 150 گیگا پاسکال است در حالی که فولریت گوی سبقت را از الماس ربوده و با داشتن سختی بین 150 تا 300 گیگا پاسکال به جایگاه نخست سخت‌ترین ماده جهان تکیه زده است.
به موادی که از الماس سخت‌تر باشد مواد ابرسخت گفته می‌شود. ترکیباتی که از الماس نرم‌تر اما از نیتریدبور سخت‌تر باشد، شبه ابرسخت نامیده می‌شود. نیتریدبور با داشتن ساختار شبکه‌ای مکعبی، سه برابر سخت‌تر از سنگ سمباده است.
فولریت از واحدهای فولرین تشکیل شده است. فولرین حدود 20 سال قبل برای اولین بار سنتز شد و جایزه نوبل برای تولید این ماده به ابداع‌گر آن اهدا شد. تاکنون روش صنعتی مناسبی برای تولید انبوه این ماده ارائه نشده است.مشکلی که مانع از تولید انبوه فولریت می‌شود، نیاز به فشار بالا برای شروع واکنش است به طوری که برای تولید این ماده به 13 گیگاپاسکال فشار نیاز است در حالی که تجهیزات فعلی امکان ایجاد این فشار را در مقیاس صنعتی ندارند.
محققان نشان دادند که با افزودن مقداری دی سولفید کربن به مواد اولیه، می‌توان فرآیند سنتزفولریت را تسریع کرد. این ماده به صورت صنعتی و انبوه تولید شده و در فناوری‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نتایج یافته‌های محققان نشان داد در صورت استفاده از این ماده می‌توان فرآیند سنتز فولریت را در فشارهای کمتر از 8 گیگا پاسکال نیز انجام داد. در حالت عادی باید دمایی حدود 1100 درجه کلوین (820 درجه سانتیگراد) را برای سنتز فولریت فراهم کرد در حالی که در این روش جدید می‌توان سنتز را در دمای اتاق انجام داد.
با این یافته جدید می‌توان به تولیدکنندگان صنعتی کمک کرد تا این ماده و مشتقات آن را در مقیاس صنعتی تولید کنند.