Creato in laboratorio il materiale più resistente al mondo: ecco di cosa si tratta

Quando pensi al materiale più duro sulla Terra, molto probabilmente, il tuo pensiero andrà verso il diamante. Questa risposta è giusta, ma solo se prendiamo in considerazione unicamente gli elementi che si formano in natura. Se consideriamo, invece, anche i prodotti creati in modo artificiale dall'uomo, allora la risposta è ben diversa.

Perché i diamanti sono il materiale naturale più duro al Mondo?

W.carter/ Wikimedia Commons - CC BY-SA 4.0

Il diamante è noto per la sua incredibile durezza, un attributo che deriva dalla sua struttura cristallina densa e robusta. Al cuore di questa struttura vi sono gli atomi di carbonio, i quali formano legami covalenti estremamente forti e stretti tra loro. Questi legami creano una rete tridimensionale la quale conferisce al diamante la sua ineguagliabile resistenza alla deformazione.

È questa configurazione molecolare unica a rendere il diamante uno dei materiali naturali più duri attualmente conosciuti.

Oltre alla sua durezza, il diamante possiede anche un altro attributo importante: un elevato punto di fusione. Questa caratteristica indica che il diamante necessita di temperature molto alte per fondersi.

Tale caratteristica, combinata con la sua struttura cristallina, rende questo materiale non solo estremamente duro, ma anche resiliente sotto vari tipi di stress, inclusi quelli termici.

Che cosa hanno scoperto gli scienziati in laboratorio?

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Un gruppo internazionale di scienziati, provenienti da Nord America, Europa e Russia, ha fatto una scoperta rivoluzionaria sviluppando una sostanza che potrebbe competere con i diamanti per la sua durezza.

Questo nuovo materiale è costituito da una particolare varietà di nitruro di carbonio, un semiconduttore organico, che si è dimostrato più duro del nitruro di boro cubico, un materiale conosciuto per essere quasi duro quanto i diamanti.

Questa scoperta è particolarmente significativa perché già nel 1989, i fisici teorici avevano ipotizzato l'esistenza di un composto simile con queste proprietà eccezionali. Tuttavia, solo ora gli scienziati sono riusciti a sintetizzarlo effettivamente.

La ricerca, pubblicata sulla rivista "Advanced Materials", è stata guidata da Dominique Laniel dell'Università di Edimburgo.

Come è stato creato il materiale ancora più resistente del diamante?

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Per creare questo nuovo nitruro di carbonio, gli scienziati hanno applicato tecniche simili a quelle usate per sintetizzare i diamanti, utilizzando pressioni estremamente elevate e temperature molto alte. Sorprendentemente, il composto ha mantenuto la sua eccezionale durezza anche a temperatura ambiente e in condizioni atmosferiche normali.

Le potenziali applicazioni di questa nuova sostanza sono vastissime, spaziando dal rivestimento di astronavi e veicoli fino al suo uso in pannelli solari e strumenti di taglio e perforazione.

Questa scoperta rappresenta un importante passo avanti per la nostra epoca, poiché i diamanti, noti per essere la sostanza naturale più dura sulla Terra, sono anch'essi attualmente utilizzati in molte applicazioni, ma sono costosi e difficili da produrre. La scoperta di un materiale alternativo più duro potrebbe, quindi, aprire nuove frontiere nell'ingegneria e nella scienza dei materiali.