Descoberto material ultraduro que rivaliza com o diamante

Dominique Laniel e uma equipe internacional de cientistas da Alemanha, Inglaterra e Suécia desvendaram um mistério científico de décadas, criando uma substância quase inquebrável que rivaliza com o diamante como o material mais duro da Terra.

A descoberta gira em torno dos nitretos de carbono, formados quando precursores de carbono e nitrogênio são submetidos a calor e pressão extremos. Sob essas condições, esses materiais, conhecidos como nitretos de carbono, demonstraram ser mais resistentes do que o nitreto cúbico de boro, que é o segundo material mais duro depois do diamante.

Além de sua notável dureza, o novo material possui propriedades multifuncionais. Além de ser aplicado em materiais industriais, como revestimentos protetores para veículos espaciais e automóveis, bem como ferramentas de corte de alta resistência, ele também tem potencial para a fabricação de dispositivos multifuncionais, como painéis solares e fotodetectores.

A busca por explorar os nitretos de carbono começou nos anos 1980, quando teóricos identificaram suas propriedades excepcionais, incluindo resistência ao calor. No entanto, apesar de mais de quatro décadas de pesquisa, a síntese bem-sucedida desses materiais permanecia desafiadora até agora.

Para superar esse desafio, os pesquisadores utilizaram uma bigorna de diamante para aplicar pressões extremas, combinadas com altas temperaturas, aos precursores de carbono e nitrogênio. Os resultados, elucidados por um feixe de raios X intenso, revelaram uma estrutura molecular composta por três nitretos de carbono, explicando a superdureza do material.

Além da dureza, os nitretos de carbono mantiveram suas qualidades mesmo quando retornaram às condições ambientais. Experimentos adicionais destacaram propriedades adicionais, como fotoluminescência e alta densidade de energia, abrindo caminho para aplicações versáteis.

Os pesquisadores acreditam que esses nitretos de carbono ultrarresistentes têm um vasto potencial de aplicação, emergindo como candidatos promissores para desafiar o reinado do diamante em várias aplicações de engenharia.

“Estes materiais não só se destacam pela sua multifuncionalidade, mas mostram que fases tecnologicamente relevantes podem ser recuperadas a partir de uma pressão de síntese equivalente às condições encontradas a milhares de quilômetros no interior da Terra,” disse o professor Florian Trybel, da Universidade de Linkoping, na Suécia.

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Fonte: Inovação Tecnológica