 |
|
Kim cương sẽ bị mất ngôi vị đầu bảng trong ngành vật liệu siêu cứng? |
Phát hiện này mở ra một hướng mới trong công cuộc tìm kiếm vật liệu siêu cứng.
Nhờ độ cứng tuyệt hảo - khả năng chống chịu trầy xước, các vết cắt hay đập vỡ - kim cương luôn được xem là vật liệu lý tưởng làm đầu bịt cho các thiết bị trong ngành công nghiệp nặng. Tuy nhiên, người ta cũng tìm thấy một thông số khác dễ tính toán hơn so với độ cứng để xác định chất lượng một nguyên tố, đó là khả năng chịu nén (còn gọi là hệ số đàn hồi *). Hai đại lượng này có liên quan mật thiết với nhau vì vật liệu kém đàn hồi nhất cũng thường có xu hướng cứng nhất. Osmium, dù mềm hơn nhiều so với kim cương, nhưng người ta dự đoán khả năng chịu nén (chống đàn hồi) của nó còn cao hơn của kim cương.
Hyunchae Cynn và cộng sự tại Phòng Thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore (Mỹ) đã thực hiện các thử nghiệm về đặc tính này. Họ nén bột osmium dưới áp suất 600.000 atmosphere và đo sự thay đổi khoảng trống giữa các nguyên tử trong mẫu, sử dụng mô hình nhiễu xạ tia X. Nhóm nghiên cứu nhận thấy hệ số đàn hồi của osmium là 462 gigapascals (GPa) so với 443 GPa của kim cương.
"Điều hấp dẫn là một nguyên tố phi kim nhẹ như kim cương và một nguyên tố kim loại nặng như osmium, với những thuộc tính hóa học rất khác biệt, đều có hệ số đàn hồi lớn", các tác giả nhận xét. Và nếu thế, rất có thể những hợp chất có liên quan với chúng như carbua kim loại, nitrit kim loại hay oxit kim loại sẽ là những nguồn vật liệu siêu cứng mới.
| * Hệ số đàn hồi là tỷ lệ giữa áp suất dùng để thay đổi thể tích của một vật và sự thay đổi thể tích do áp suất đó tạo ra. Hệ số đàn hồi càng lớn, vật càng kém đàn hồi. |
B.H. (theo Scientific American)