Wetenschappers hebben het bestaan ​​voorspeld van nieuwe vormen van superharde koolstof die harder zouden kunnen zijn dan diamant, het momenteel hardste bekende materiaal. Deze nieuwe vormen van koolstof, ‘koolstofallotropen’ genoemd, zouden een breed scala aan toepassingen kunnen hebben, waaronder in snijgereedschappen, schuurmiddelen en hoogwaardige coatings.

Koolstof is een veelzijdig element dat in verschillende allotropen of structurele vormen kan voorkomen. De meest voorkomende allotropen van koolstof zijn grafiet en diamant. Grafiet is een zacht, zwart materiaal dat in potloden wordt gebruikt, terwijl diamant een hard, transparant materiaal is dat in sieraden en snijgereedschappen wordt gebruikt.

Wetenschappers bestuderen al jaren koolstofallotropen in een poging nieuwe materialen te vinden die nog harder zijn dan diamant. De afgelopen jaren zijn er op dit gebied een aantal doorbraken geweest. In 2015 creëerden wetenschappers van de Universiteit van Tokio een nieuwe vorm van koolstof, ‘kubieke koolstof’ genaamd, die harder is dan diamant. In 2017 creëerden wetenschappers van de Chinese Academie van Wetenschappen een nieuwe vorm van koolstof, ‘hexagonale diamant’ genaamd, die ook harder is dan diamant.

De nieuwe vormen van koolstof die door wetenschappers zijn voorspeld, zijn zelfs nog harder dan kubieke koolstof en zeshoekige diamant. Er wordt voorspeld dat deze nieuwe koolstofallotropen een hardheid tot 150 gigapascal (GPa) zullen hebben. Dit is ruim tweemaal de hardheid van diamant, die een hardheid heeft van 70 GPa.

Er wordt voorspeld dat de nieuwe vormen van koolstof stabiel zijn bij hoge drukken en temperaturen. Dit betekent dat ze potentieel kunnen worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder in snijgereedschappen, schuurmiddelen en hoogwaardige coatings.

De ontdekking van nieuwe vormen van superharde koolstof is een belangrijke doorbraak in de materiaalkunde. Deze nieuwe materialen hebben het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in een breed scala van industrieën.

Potentiële toepassingen van Superhard Carbon

De nieuwe vormen van superharde koolstof die door wetenschappers zijn voorspeld, kunnen een breed scala aan toepassingen hebben, waaronder in:

* Snijgereedschappen:De nieuwe vormen van koolstof kunnen worden gebruikt om snijgereedschappen te maken die harder en duurzamer zijn dan traditioneel gereedschap. Dit zou kunnen leiden tot verhoogde productiviteit en efficiëntie in een verscheidenheid aan industrieën, zoals productie, bouw en mijnbouw.

* Schuurmiddelen:De nieuwe vormen van koolstof kunnen ook worden gebruikt om schuurmiddelen te maken die harder en duurzamer zijn dan traditionele schuurmiddelen. Dit zou kunnen leiden tot betere prestaties bij een verscheidenheid aan toepassingen, zoals slijpen, polijsten en leppen.

* Hoogwaardige coatings:De nieuwe vormen van koolstof kunnen worden gebruikt om hoogwaardige coatings te creëren die hard, slijtvast en corrosiebestendig zijn. Dit zou kunnen leiden tot betere prestaties in een verscheidenheid aan toepassingen, zoals de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector en medische apparatuur.

De nieuwe vormen van superharde koolstof bevinden zich nog in de beginfase van hun ontwikkeling, maar ze hebben het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in een breed scala van industrieën. Naarmate het onderzoek voortduurt, kunnen we in de toekomst nog meer verbazingwekkende toepassingen voor deze materialen verwachten.