Elmastan daha sert olan madde hangisidir?

Lonsdaleit gibi bazı malzemeler elmastan daha sert olabilir ancak büyük miktarlarda bulunmaz veya yaygın olarak kullanılmaz.

Elmaslar neredeyse her şeyi çizebilir. Fotoğraf: Business Standard — Elmaslar neredeyse her şeyi çizebilir. Fotoğraf: *Business Standard*

Elmaslar sertlikleri nedeniyle değerlidir. Mücevher olarak kullanıldığında nesiller boyu kullanılabilir ve günlük aşınma ve yıpranmaya rağmen çizilmezler. Bıçak veya matkap ucu olarak kullanıldığında ise kırılmadan neredeyse her şeye nüfuz edebilirler. Toz halindeki elmaslar, değerli taşları, metalleri ve diğer birçok malzemeyi parlatır. Bu nedenle, Live Science'a göre elmastan daha sert bir malzeme bulmak zordur.

Kaliforniya Üniversitesi, Irvine'de malzeme kimyacısı olan Richard Kaner, elmasın çoğu pratik amaç için hâlâ en sert malzeme olduğunu söylüyor. Elmasları standart elmaslardan daha sert hale getirmenin yolları var ve teorik olarak başka malzemeler de elmastan daha sert olabilir, ancak bunlar elinizde tutabileceğiniz veya ortak olarak kullanabileceğiniz bir formda mevcut değil.

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nde (Caltech) jeokimyacı olan Paul Asimow, elmas takı takanların dayanıklılığını doğrulayabileceğini, ancak "sertlik" kavramının oldukça özel bir kavram olduğunu söylüyor. Genellikle sertlik veya dayanıklılık gibi diğer özelliklerle karıştırılır. Bunlar her zaman girinti sertliğiyle aynı şey değildir. Örneğin, elmaslar çok yüksek bir girinti sertliğine, ancak yalnızca orta düzeyde bir eğilme sertliğine sahiptir. Elmaslar kristal yüzeyleri boyunca kolayca kırılır ve kuyumcular bu şekilde güzel, fasetli elmaslar yaratırlar.

Bilim insanları girinti sertliğini birkaç farklı şekilde ölçer. Jeologlar genellikle, sahadaki mineralleri çizilip çizilmediklerine göre tanımlamanın bir yolu olan Mohs karşılaştırma ölçeğine güvenirler. Elmas, Mohs ölçeğindeki en yüksek değer olan 10'dur, yani neredeyse her şeyi çizebilir. Laboratuvarda ise malzeme bilimcileri, tıpkı bir kalem ucunu silgiye bastırmaya benzer şekilde, bir ucuyla girinti yapmak için gereken kuvvete dayanarak bir malzemenin sertliğini belirleyen Vickers sertlik testi adı verilen daha hassas bir ölçüme güvenirler.

Elmas, kübik bir kafes içinde düzenlenmiş ve kısa, güçlü kimyasal bağlarla birbirine bağlanmış karbon atomlarından oluşur. Bu yapı, ona karakteristik girinti sertliğini verir. Elmastan daha sert olan çoğu malzeme, normal elmasın kristal yapısındaki küçük değişikliklerden veya bazı karbon atomlarının bor veya azotla değiştirilmesinden kaynaklanır.

En sert malzeme unvanı için yarışanlardan biri lonsdaleittir. Elmas gibi, lonsdaleit de karbon atomlarından oluşur, ancak bunlar kübik bir yapı yerine altıgen bir kristal yapıda düzenlenmiştir. Yakın zamana kadar lonsdaleit, çoğunlukla meteoritlerin içinde olmak üzere çok az miktarda bulunmuştu ve kendi başına bir malzeme olarak mı sınıflandırılabileceği yoksa standart elmas kristal yapısındaki bir kusur mu olduğu belirsizdi.

Yakın zamanda bir bilim insanı ekibi, meteoritlerde mikron boyutunda (bir mikron, milimetrenin 1.000'de biridir) lonsdaleit kristalleri buldu. Bunlar çok küçük kristaller, ancak daha önce keşfedilenlerden daha büyükler. Diğer bilim insanları da laboratuvarda lonsdaleit yetiştirdiklerini bildirdiler, ancak kristaller yalnızca saniyenin çok küçük bir kısmında var oluyor. Dolayısıyla lonsdaleit ilginç olsa da, kesme, delme veya parlatma gibi uygulamalarda yakın gelecekte elmasın yerini alması pek olası değil.

Elmasların nano ölçekli yapısının ayarlanması, sıradan elmaslardan daha sert malzemeler de yaratabilir. Çok sayıda küçük elmas kristalinden oluşan bir malzeme, nano ölçekli tanecikler birbirinin üzerinden kaymak yerine yerinde kalacağı için değerli taş elmaslardan daha sert olacaktır. Taneciklerin birbirinin ayna görüntüsü oluşturduğu "nano-ikiz" elmaslar, sıradan elmaslara göre girintiye karşı iki kat daha dayanıklıdır.

Ancak çoğu bilim insanı, süper sert malzemelerin peşinde sadece rekor kırmak için koşmuyor; faydalı bir şey yaratmanın peşinde. Elmas kadar sert ama laboratuvarda üretimi daha ucuz veya daha kolay olan bir şey yaratmak isteyebilirler.

Örneğin, Kaner'in laboratuvarı, elmaslara endüstriyel alternatif olarak kullanılabilecek birkaç süper sert metal üretiyor. Ticari olarak satılan bir ürün, tungsten ve bor ile eser miktarda başka metalleri birleştiriyor. Kristallerin şekli, malzemeye farklı yönlerde farklı özellikler kazandırıyor. Kaner, doğru şekilde hizalandığında elmasları çizebileceğini söylüyor. Ayrıca, laboratuvarda elmas üretmek için gereken yüksek basınçları gerektirmediği için bu malzemenin üretimi de uygun fiyatlı.

An Khang ( Live Science'a göre)

[reklam_2]
Kaynak bağlantısı