Vật liệu kim cương thường được dùng để cắt thủy tinh, nhưng mới đây một loại vật liệu được các nhà khoa học chế tạo giống thủy tinh lại có thể cắt được cả kim cương. Đó chính là vật liệu thủy tinh được nghiên cứu, tổng hợp từ một nhóm các nhà nghiên cứu ở Trung Quốc. Sự hợp tác giữa nhóm nghiên cứu của Trung Quốc với các nhà khoa học đến từ các nước Thụy Điển, Mỹ, Đức và Nga đã chế tạo được loại thủy tinh cứng nhất thế giới. Nó có thể dễ dàng để lại một vết xước sâu ở trên bề mặt của kim cương. Vật liệu này có tên là AM-III.
Nhóm nghiên cứu Trung Quốc và các nhà khoa học chế tạo thủy tinh cứng hơn kim cương
Tờ South China Morning Post ngày 9.8 đưa tin các nhà khoa học ở Trung Quốc đã tổng hợp được vật liệu giống thủy tinh cứng nhất thế giới; có thể dễ dàng rạch một vết sâu trên bề mặt kim cương.
Kim cương được cho là vật liệu rất cứng và được dùng để cắt thủy tinh, nhưng vật liệu mới thể hiện khả năng ngược lại.
Tạm gọi là AM-III, vật liệu trong suốt và có màu vàng được làm hoàn toàn từ carbon và đạt độ cứng Vickers lên đến 113 GPa. Trong khi đó, kim cương thiên nhiên chỉ có độ cứng 50-70 GPa, còn một số kim cương nhân tạo cứng đến 100 GPa.
Có thể mất nhiều năm nữa mới có thể sản xuất đại trà; giá vật liệu này được cho là sẽ không rẻ. Một cửa kính chống đạn làm bằng AM-III có thể cứng hơn 20-100 lần các sản phẩm chuyên dụng ngày nay.
Theo các nhà nghiên cứu, vật liệu mới không thu hút như trang sức. Nhưng có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ cao. Chẳng hạn như AM-III là chất bán dẫn hầu như hiệu quả như silicon; hoặc dùng trong lĩnh vực quang điện; kể cả vũ khí, cần hoạt động trong môi trường khắc nghiệt như áp suất, nhiệt độ cao.
Vật liệu siêu cứng này sẽ là ứng viên tuyệt vời cho nhiều ứng dụng thực tế; theo giáo sư Điền Vĩnh Quân và đồng nghiệp tại Trung tâm Khoa học áp suất cao tại Đại học Yên Sơn (tỉnh Hà Bắc, Trung Quốc) viết trong báo cáo.
Ứng dụng của vật liệu thủy tinh cứng AM-III
Kết quả từ bài kiểm tra độ cứng cho thấy, AM-III đạt độ cứng lên tới 113 gigapascal (GPa). Để dễ so sánh, một viên kim cương tự nhiên thường có độ cứng từ 50 đến 70 GPa; trong khi một số viên kim cương nhân tạo cứng nhất cũng chỉ đạt độ cứng tới 100 GPa.
AM-III có thể được ứng dụng để làm kính chống đạn; với độ cứng cao gấp 20 đến 100 lần so với các sản phẩm đang được phổ biến trên thị trường. Theo các nhà nghiên cứu, vật liệu này dù có vẻ ngoài không mấy bắt mắt; và khó có thể được chế tác thành đồ trang sức. Song chúng lại có thể được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghệ cao.
Ví dụ, AM-III là một chất bán dẫn có những tính năng tương tự silicon; nên chúng có thể được sử dụng trong các thiết bị quang điện; bao gồm cả vũ khí, những thứ đòi hỏi hoạt động trong các môi trường khắc nghiệt; như dưới điều kiện áp suất và nhiệt độ cao.
“Loại vật liệu carbon vô định hình bán dẫn siêu cứng, siêu bền này là ứng cử viên xuất sắc cho các ứng dụng thực tế khắt khe nhất”, giáo sư Tian Yongjun và các đồng nghiệp thuộc Trung tâm Khoa học áp suất cao của Đại học Yến Sơn, tỉnh Hà Bắc (Trung Quốc), cho biết trên tạp chí National Science Review ngày 5/8.