• Bilim insanları; aşırı ısı ve basınçla elde edilen, dünyadaki en sert malzeme olarak elmasla rekabet edebilecek inanılmaz derecede sert karbon nitrür bileşikleri geliştirdiler.
• Advanced Materials’da ayrıntıları paylaşılan bu bileşikler; kübik bor nitrürü bile aşan özellikler sergileyerek koruyucu kaplamalar, kesici aletler, güneş panelleri ve fotodetektörler gibi çeşitli endüstriyel uygulamalara kapı açıyor.
• Edinburgh Üniversitesi liderliğindeki uluslararası bir ekibin gerçekleştirdiği bu atılım, elmas benzeri niteliklere ve çok işlevliliğe sahip devrim niteliğinde mühendislik malzemeleri vadediyor.

Bilim insanları, dünyanın en sert malzemesi olan elmasla yarışabilecek, neredeyse yok edilemez bir maddeyi ortaya çıkararak uzun süredir devam eden bir zorluğun üstesinden geldiler. Advanced Materials’da detayları paylaşılan buluş, karbon ve nitrojenin aşırı ısı ve basınca maruz bırakılmasıyla oluşan karbon nitrürlere odaklanıyor. Bu bileşikler elmastan sonra ikinci en sert malzeme olan kübik bor nitrürün dayanıklılığını aştı.

Keşif, çeşitli endüstrilerde çok yönlü uygulamaların önünü açıyor. Potansiyel kullanım alanları, araçlara ve uzay araçlarına yönelik koruyucu kaplamalardan dayanıklı kesici aletlere, güneş panellerine ve fotodetektörlere kadar uzanıyor. Karbon nitrürlerin potansiyelini değerlendirme çabaları, özellikle ısı direnci gibi dikkat çekici özelliklerinden dolayı 1980’lerde başladı ancak onlarca yıl süren araştırmalara rağmen güvenilir sonuçlara ulaşılamamıştı.

Edinburgh Üniversitesi Aşırı Koşullarda Bilim Merkezi liderliğindeki uluslararası bir ekip, bu dönüm noktasına ulaştı. Atmosfer basıncının 1 milyon katına kadar basınçlar ve 1.500°C’yi aşan sıcaklıklar kullanarak süper sert özelliklere sahip üç karbon nitrür bileşiği belirlediler.

Önemli bir nokta, bu bileşiklerin normal koşullara döndüklerinde elmas benzeri özelliklerini korumuş olmaları. Yapılan analizler, fotolüminesans ve yüksek enerji yoğunluğu gibi ek özelliklerin bulunmasıyla uygulamalar için büyük potansiyel olduğunu gösterdi. Bu ultra sıkıştırılamayan karbon nitrürler, mühendislik malzemelerini devrimleştirebilir ve potansiyel olarak elmaslarla yarışabilir.

Dr. Dominique Laniel, bu malzemelerin 30 yıllık takibin ardından sunduğu inanılmazlık ve teşviki vurguladı. Dr. Florian Trybel ise bunların çok yönlülüğünü ve sentez ile endüstriyel uygulamalar arasındaki bağı kurarak bu iş birlikçi araştırmada çığır açacak olan olanakları öngördü.

Derleyen: Eliz Canyurt