Aunque para muchos sea un dato no conocido, el diamante, además de ser considerado como “la piedra preciosa por excelencia”, también es uno de los materiales más resistentes de la naturaleza. Según los físicos, un diamante natural puede soportar entre 50 a 70 Gigapascales (GPa) de presión, mientras que los artificiales o sintéticos alcanzan presiones de hasta 100 GPa.
Ahora bien, cuando se creía que no podría existir un material más resistente que este, un grupo de científicos logró crear un cristal que, increíblemente, puede soportar un total de 113 GPa en el test de dureza de Vickers. Esto es un 226 % más resistente que un diamante normal y un 13 % más que un diamante sintético, por lo que, en teoría, podría incluso rayar una de esta piedras preciosas.
“Pruebas mecánicas exhaustivas demuestran que el carbono AM-III sintetizado es el material amorfo más duro y resistente conocido hasta ahora, que puede rayar el cristal de diamante y acercarse a su resistencia”
La investigación que explica cada detalle de este descubrimiento fue publicada en National Science Review, una de las revistas científicas más importantes del mundo.
De acuerdo con el estudio, este nuevo material (conocido como AM-III), se fabricó, tal como se hace con el diamante, a base de carbono. Además cuenta con la apariencia de un cristal y puede conducir y absorber los rayos de luz.
“El carbono es uno de los elementos más fascinantes, debido a sus formas alotrópicas estructuralmente diversas, derivadas de sus variedades de enlace. La exploración de nuevas formas de carbono siempre ha sido el tema eterno de la investigación científica”, explica el estudio, asegurando que, en este caso, “la estructura amorfa de este elemento, adquirido tras la compresión de fullereno C (moléculas compuestas de carbono) bajo alta presión y alta temperatura previamente inexplorada” fue lo que generó el descubrimiento de este nuevo material.
De hecho, aseguran los expertos, el sometimiento a condiciones extremas derivó en la formación de una estructura de átomos ordenados (o definidos) combinados con otros un poco más caóticos que, aunque pudiese sonar como un problema, fue la fórmula que logró dotar al AM-III de sus increíbles particularidades.
Asimismo, la investigación resalta que, “el análisis de los espectros de fotoluminiscencia y absorción demuestra que son semiconductores con un intervalo de banda prohibida de 1,5 a 2,2 electronvoltio (eV), comparable al del silicio amorfo ampliamente utilizado”, en pocas palabras, podría reemplazar al silicio como transmisor de luz en objetos que funcionan con la ayuda de las células fotovoltaicas.
“Los materiales de carbono AM producidos combinan propiedades mecánicas y electrónicas sobresalientes, y pueden usarse potencialmente en aplicaciones fotovoltaicas que requieren una resistencia ultra alta y resistencia al desgaste”, explican los investigadores.
En resumen, “la aparición de este tipo de material de carbono ultraduro, ultrarresistente y semiconductor, ofrece excelentes opciones para las aplicaciones prácticas más exigentes”, como la creación de placas solares u otro tipo de elementos que utilizan la luz como generadora de energía eléctrica, pero que requieren ser fabricados con materiales resistentes a estados de temperatura extrema o una altísima presión.
Por último, aunque este es un descubrimiento que seguramente impactará de forma positiva en la generación de procesos industriales fotovoltaicos de gran resistencia, los científicos aseguran que aún se requiere “una mayor exploración experimental y teórica de los compuestos de carbono”, pues seguramente se podrán obtener otros tipos de materiales aún más resistentes que el AM-III.
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