จีนสร้างแก้วแกร่งที่สุด ขูดเพชรได้ ดีกว่ากระจกกันกระสุน 20 – 100 เท่า

สิ่งนี้จัดเป็นวัสดุชนิดใหม่ขั้นเทพ ที่มาต่อจากแกรฟีน โดยเมื่อไม่นานนี้นักวิจัยในประเทศจีนสามารถสร้างวัสดุ "อสัณฐาน" ที่โปร่งใสชนิดใหม่ ที่มีความแข็งแรงและแข็งมากจนสามารถขีดข่วนเพชรได้ ยิ่งไปกว่านั้นแก้วไฮเทคนี้ยังมีสามารถนำไปใช้กับเซมิคอนดักเตอร์ได้อีกด้วย

วัสดุอสัณฐานที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก

Advertisements

เพชรซึ่งเป็นวัสดุที่แข็งที่สุดที่รู้จักในเอกภพ มันใช้เป็นเครื่องมือสำหรับตัดกระจก แต่ตอนนี้ได้เปลี่ยนไปแล้ว เพราะตอนนี้จีนได้สร้างแก้วที่เรียกว่า AM-III (China AM-III Hard Glass Material) มันเป็นสิ่งที่สังเคราะห์มาจากคาร์บอน เป็นวัสดุอสัณฐานที่แข็งที่สุดและแข็งแกร่งที่สุดที่มนุษย์รู้จัก

ชิ้นกระจก AM-III กว้าง 1 มม. ทิ้งรอยขีดไว้บนพื้นผิวของเพชรธรรมชาติ

AM-III แข็งแกร่งจะจนสามารถขีดข่วนเพชรได้ และเข้าใกล้ความแข็งแกร่งได้ และนอกจากจะแข็งแล้ว สิ่งนี้ได้รวมคุณสมบัติทางกลและอิเล็กทรอนิกส์ที่โดดเด่น และอาจนำไปใช้ในการใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์ที่ต้องการความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษและทนต่อการสึกหรอได้ดี”

รูปร่างเหมือนเพชร ดูเหมือนแก้ว

วัสดุใหม่ที่พัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยหยานซานในมณฑลเหอเป่ย์ ประเทศจีน มันมีความคล้ายเพชรมาก เพราะโครงสร้างของ AM-III ส่วนใหญ่ทำจากคาร์บอน ซึ่งเพชรเองก็เป็นคาร์บอนเช่นกัน

ในขณะที่อะตอมของคาร์บอนในเพชรจะจัดเรียงเป็นตะแกรงคริสตัลที่เป็นระเบียบ แต่กับแก้วทั่วไปจะมีโครงสร้างภายในที่วุ่นวายตามแบบฉบับของ “วัสดุอสัณฐาน” นี่คือสาเหตุที่มักจะอ่อนแอแตกง่าย แต่ AM-III มีโครงสร้างจุลภาคในวัสดุที่ดูมีระเบียบเหมือนคริสตัล ดังนั้น AM-III จึงเป็นส่วนแก้วคริสตัล ซึ่งเป็นที่มาของความแข็งแกร่ง

ในการทำ AM-III นักวิจัยชาวจีนต้องใช้กระบวนการที่ซับซ้อนกว่าการผลิตเพชรเทียม โดยวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการสร้างเพชรสังเคราะห์ในอุตสาหกรรมนี้เรียกว่าแรงดันสูง อุณหภูมิสูง (HPHT) โดยคาร์บอนจะต้องอยู่ภายใต้อุณหภูมิและความดันที่สูงเช่นเดียวกันกับที่นำไปสู่การก่อตัวของเพชรธรรมชาติ ที่อยู่ลึกลงไปในโลก ประมาณ 1,300 องศาเซลเซียส และแรงดันบนพื้นผิว 50,000 เท่า

แต่แทนที่จะใช้กราไฟต์ ซึ่งเป็นวัตถุดิบของเพชรเทียม นักวิจัยชาวจีนเริ่มต้นด้วยฟูลเลอรีนหรือที่เรียกว่าบัคมินสเตอร์ฟูลเลอรีน (Buckminsterfullerene) โมเลกุลเหล่านี้ประกอบด้วยคาร์บอนอย่างน้อย 60 อะตอม โดยทั่วไปเรียกว่า C60 ซึ่งจัดเรียงเป็นโครงตาข่าย สามารถสร้างเป็นลูกบอลหรือทรงกลมก็ได้

โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 นาโนเมตร “คาร์บอนเหล่านี้มักจะอ่อนและนุ่ม แต่หลังจากโดนความร้อนและแรงกดสูง ลูกคาร์บอนจะถูกบดและผสมเข้าด้วยกัน” ..ผ่านแรงดันความร้อนจนสุดท้ายกลายเป็น AM-III

“คุณสมบัติทางการทหาร..?” เรื่องนี้บางสื่อได้เขียนออกมาเกี่ยวกับการใช้สิ่งนี้เพื่อการทหาร เพราะ AM-III เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติพิเศษมาก ความจริงมันสามารถใช้สร้างกระจกกระสุน หรือเสื้อเกราะกันกระสุนคุณภาพสูง ซึ่งมันจะดีกว่าผลิตภัณฑ์ทั่วไปในท้องตลาด 20-100 เท่า และยังสามารถทำได้หลายรูปแบบ นั้นเพราะโดยพื้นฐานมันคือแก้ว

อ่านเรื่องอื่น

Advertisements
แหล่งที่มาscmp