دانشمندان موفق به ساخت ماده‌ای شدند که از الماس، سخت‌تر است.

یک پیشرفت علمی مهم، دانشمندان پس از ۴۰ سال تلاش، به ساخت موادی موفق شده‌اند که از الماس هم سخت‌تر هستند.

یک تیم بین‌المللی به سرپرستی پژوهشگران دانشگاه ادینبرو، با استفاده از پیش‌سازهای کربن و نیتروژن، توانسته است نیتریدهای کربن تولید کند که از نظر سختی با نیترید بور مکعبی رقابت کنند. این ماده جدید به عنوان دومین ماده سخت‌تر پس از الماس شناخته می‌شود و شکستن آن تقریباً غیرممکن است. این پیشرفت علمی به عنوان یک انجاز خارق‌العاده در زمینه مواد سخت و مقاوم معرفی شده است.

دومینیک لانیل، یکی از اعضای تیم پژوهشی، اظهار کرد: "قبل از کشف این ماده جدید، ما فکر نمی‌کردیم می‌توانیم موادی تولید کنیم که دانشمندان به آن راه یافته‌اند. این مواد انگیزه قوی برای پر کردن فاصله میان سنتز مواد پرفشار و استفاده از آن‌ها در صنعت را ایجاد کرده‌اند."

در دهه ۱۹۸۰، دانشمندان به پتانسیل نیتریدهای کربن، از جمله مقاومت بالای حرارت آنها، پی بردند، اما تا به حال توانایی ساخت آنها وجود نداشته است. تا کنون هیچ تحقیق معتبری در زمینه تولید و سنتز این مواد انجام نشده بود.

تیم پژوهشی، با استفاده از انواع مختلف پیش‌سازهای نیتروژن کربن و اعمال فشارهای بسیار بالا (یک میلیون برابر فشار جو زمین)، همزمان با گرم‌کردن آنها به دماهای بالا، به دستاورد این موفقیت رسیده‌اند.

تیم پژوهشی در دانشگاه ادینبرو با همکاری مراکز تحقیقات سنکروترون اروپا در فرانسه و یک منبع فوتون پیشرفته در ایالات متحده، به تجزیه و تحلیل آرایش اتمی ترکیبات نیترید کربن پرداخته و سه نمونه از این ترکیبات را مورد مطالعه قرار داده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که این ترکیبات دارای ساختارهای مورد نیاز برای تولید مواد فراسخت هستند.

در ادامه، پژوهشگران متوجه شدند که این سه ترکیب وقتی که خنک شده و به فشار محیط بازگشته‌اند، کیفیت سختی خود را حفظ کرده‌اند. این پیشرفت به نظر می‌رسد که در زمینه‌های مختلفی از جمله پوشش‌های محافظ برای وسایل نقلیه و فضاپیماها، ابزارهای برش قدرتمند و آشکارسازهای نوری قابل استفاده باشد.

فلوریان تریبل، استادیار دانشگاه لینشوپینگ، اظهار داشته است: "این مواد نه تنها در کارکردهای خود برجسته هستند، بلکه ما به شدت معتقدیم که این تحقیق مشترک، فرصت‌های جدیدی را در این حوزه به روی ما خواهد گشود."

از آنجا که هنوز میزان توانایی این مواد مشخص نشده است، اما ترکیبات نیترید کربن تراکم‌ناپذیر نیز دارای ویژگی‌های نورتابی، پیزوالکتریک و چگالی انرژی بالا هستند. این ویژگی‌ها به آنها امکان ذخیره انرژی بسیار زیاد در مقدار کمی جرم می‌دهد.

تحقیقات بیشتر در این زمینه نشان می‌دهد که نیتریدهای کربن جدید دارای پیوند کووالانسی قوی، فوق‌العاده تراکم‌ناپذیر و فوق سخت هستند. این مواد در فشارهای بسیار بالا (بیش از ۱۰۰ گیگا پاسکال) قابل بازیافت هستند و از اهمیت بسیاری در زمینه‌های پژوهش و فناوری برخوردارند.