Karbon adalah elemen keempat yang paling berlimpah di alam semesta-dan mengambil berbagai macam bentuk, disebut alotrop, termasuk berlian dan grafit. Para ilmuwan di Laboratorium Geofisika Carnegie adalah bagian dari sebuah tim yang telah menemukan bentuk baru dari karbon, yang mampu menahan tekanan yang ekstrim menekankan yang sebelumnya diamati hanya pada berlian.

Penemuan terobosan akan dipublikasikan di Physical Review Letters.

Tim ini dipimpin oleh Stanford Wendy L. Mao dan mahasiswa pascasarjana nya Yu Lin dan termasuk Carnegie Ho-kwang (Dave) Mao, Li Zhang, Paulus Chow, Yuming Xiao, Maria Baldini, dan Jinfu Shu. Percobaan dimulai dengan bentuk karbon yang disebut karbon gelas, yang pertama kali disintesis pada tahun 1950, dan ditemukan untuk menggabungkan sifat-sifat yang diinginkan dari gelas dan keramik dengan orang-orang dari grafit. Tim ini menciptakan alotrop karbon baru dengan mengompresi karbon gelas di atas 400.000 kali tekanan atmosfer normal.

Bentuk karbon baru mampu menahan 1,3 juta kali tekanan atmosfer normal dalam satu arah sementara terbatas di bawah tekanan atmosfer 600.000 kali tingkat di arah lain. Tidak ada substansi lain selain berlian telah diamati untuk menahan jenis tekanan stres, menunjukkan bahwa alotrop karbon baru memang harus sangat kuat.

Namun, tidak seperti berlian dan bentuk kristal lain dari karbon, struktur bahan baru ini tidak diatur dalam mengulang unit atom. Ini adalah bahan amorf, yang berarti bahwa struktur tidak memiliki urutan jangka panjang dari kristal. Amorf ini, alotrop karbon superhard akan memiliki keunggulan potensial melalui berlian jika kekerasannya ternyata isotropik - yaitu, memiliki kekerasan yang sama-sama kuat di segala arah. Sebaliknya, kekerasan berlian sangat tergantung pada arah yang berorientasi kristal.

"Temuan ini membuka kemungkinan untuk aplikasi potensial, termasuk landasan keras super untuk tekanan tinggi penelitian dan dapat menyebabkan kelas baru ultradense dan bahan yang kuat," kata Russell Hemley, direktur Laboratorium Geofisika Carnegie.

Penelitian ini didanai, sebagian, oleh Departemen Energi Kantor Dasar Ilmu Divisi Energi Bahan Ilmu Pengetahuan dan Teknik, EFree, HPCAT, di mana beberapa percobaan dilakukan, didanai oleh DOE-BES, DOE-NNSA, NSF, dan WM Keck Foundation. APS, di mana beberapa percobaan dilakukan, didukung oleh DOE-BES.

Article Source:

Artikel di atas (dengan adaptasi editorial) dari bahan yang disediakan oleh Carnegie Institution .

chemistrynewsarticle.blogspot.com

Referensi Jurnal:

Yu Lin, Li Zhang, Ho-kwang Mao, Paulus Chow, Yuming Xiao, Maria Baldini, Jinfu Shu, dan Wendy L. Mao berlian Amorf:. Sebuah tekanan tinggi superhard alotrop karbon. Physical Review Letters, 2011 (in press)