Ultratvrdé materiály se dají použít k lecčemu, od vrtných soustav po obaly chránící citlivé přístroje.
Vědci z Kalifornské univerzity v Los Angeles (UCLA) se rozhodli překonat tvrdost, kterou nabízí diamant (i v syntetické podobě či jako prášek dosti drahý). Nitrid bóru, který diamantu konkuruje a používá se i pro řezání oceli (u diamantu hrozí reakce s železem za vzniku karbidu železa), se také vyrábí za vysokých teplot a tlaků – výsledkem je, že je ještě dražší než diamant.
Výzkumníci z UCLA podle profesora anorganické chemie a materiálového inženýrství Richarda B. Kanera přišli s novým přístupem: rozhodli se použít kovy, které vykazují jen minimální stlačitelnost (elektronové obaly atomů jsou blízko sebe a odpuzují se), ale jsou měkké, a ty potom zpevnit vytvořením kovalentních vazeb. Už před dvěma lety začali experimentovat s osmiem, které má mezi kovy nejmenší známou stlačitelnost. Pak svoji pozornost obrátili k rhénieu. Nadějné výsledky dosáhli nakonec s diboridem rhénia, ReB2, který má lepší vlastnosti než diborid osmia. Jeho pevnost zajišťují právě kovalentní vazby, které drží atomy v předem určených místech.
Diborid rhénia především při syntéze nevyžaduje žádné extrémní podmínky (stačí spolu roztavit bórový a rhéniový prášek a nechat směsí procházet elektrický proud, při kterém z práškového diboridu vznikne kompaktní materiál), a jeho výroba by proto mohla být oproti konkurenčním řešením výrazně levnější. Nemá problém při řezání oceli. K nahrazení diamantu ale každopádně povede ještě dlouhá cesta…
Zdroj:
Eurekalert
New Scientist
ScienceDaily
