Novo vidro mais duro que diamante é apresentado por cientistas

Em artigo publicado no periódico National Science Review, um grupo de cientistas afiliados a diversas instituições de ensino espalhadas pelo mundo apresentou um novo tipo de vidro. O material é aproximadamente 10 vezes mais resistente que o aço e, de acordo com a equipe, mais duro que diamante.

A novidade, batizada de AM-III, defendem, pode revolucionar a produção de coletes à prova de balas e até o desenvolvimento de painéis solares. Isso porque sua composição, com alta resistência a desgaste, a torna um semicondutor com um gap de energia equivalente ao do silício.

Quando se olha um diamante por um microscópio, nota-se que átomos de carbono e moléculas que criam sua estrutura cristalina encontram-se bem alinhados, ao contrário do que acontece com os elementos de vidros tradicionais. Tal característica explica a diferença de resistência entre eles.

De todo modo, há maneiras de se reorganizar a ordem das partículas, e estudos anteriores mostram que expor grafite a condições de alta temperatura e pressão dá origem a produtos semelhantes às pedras preciosas naturais. Foi nesta abordagem que o time apostou – e os resultados surpreenderam.

AM-III é mais duro que diamante!

Pontuação excepcional

Em sua pesquisa, a equipe aqueceu e comprimiu fulerenos, estruturas de carbono que possuem formas que lembram gaiolas ocas, a 1.200 °C e 25 gigapascais por aproximadamente 12 horas, levando o mesmo tempo para esfriá-las – um processo lento necessário para que evitasse sua transformação no já citado diamante. Então, chegou ao AM-III, um composto amarelado.

Ao contrário do vidro comum e da joia, o AM-III não tem aspecto microscópico definido, já que é constituído de microestruturas ordenadas como as de cristais aliadas a outras não ordenadas. Ainda assim, atingiu 113 gigapascais no teste de dureza Vickers, método de classificação de resistência de materiais. A média de diamantes naturais, que podem ser raspados facilmente pela invenção, é de 50 a 70 gigapascais.

"O surgimento deste tipo de material amorfo, semicondutor, ultraduro e ultraforte garante excelentes candidatos para as aplicações práticas mais exigentes", finalizam os cientistas.

ARTIGO National Science Review: doi.org/10.1093/nsr/nwab140