Vyrobili materiál desaťkrát pevnejší ako kevlar

Amorfný karbid kremíka sa môže použiť na výrobu mikročipov.

Výskumníci z Delftskej technickej univerzity v Holandsku vytvorili v laboratóriu materiál s mimoriadnymi schopnosťami, ktorý má podľa nich potenciál výrazne ovplyvniť vedu o materiáloch a v niektorých ohľadoch prekonáva vlastnosti špeciálnych materiálov, ako sú grafén, kevlar a diamant. Nový materiál je amorfnou formou tradične kryštalického karbidu kremíka (a-SiC), ktorý výskumníci vytvorili vo forme tenkej vrstvy.

Samotný karbid kremíka je už známy svojou tvrdosťou, podobnou diamantu, ale pevnosť jeho novej, menej pravidelnej verzie odborníkov prekvapila, keďže náhodne usporiadané atómy v amorfných materiáloch sa nemusia nevyhnutne spájať s vysokou stabilitou. Táto štruktúra, ktorá sa zdá byť "náhodná", však nemá za následok krehkosť a v skutočnosti sa vyrovná mnohým materiálom známym svojou odolnosťou.

Pevnosť a-SiC v ťahu je 10 GPa, čo výskumníci testovali pomocou unikátnej metódy: tenká vrstva amorfného karbidu kremíka bola vypestovaná na kremíkovom substráte, zavesili ju a potom sa pozorovali pevnosť v ťahu rôznych nanovlákien. Podľa univerzity by sa táto metóda mohla v budúcnosti použiť na testovanie iných materiálov s väčšou presnosťou ako doteraz. Medza klzu a-SiC (mechanické napätie, ktoré spôsobuje trvalú deformáciu materiálu pri ťahu) je desaťkrát vyššia ako pri kevlari.

Najväčšou výhodou amorfného karbidu kremíka oproti grafénu, ktorý sa považuje za zázračný materiál, je, že jeho tenké vrstvy sa pomerne ľahko vyrábajú, a preto sa dajú vyrábať vo veľkých množstvách a veľkostiach prakticky bez prekážok. Hlavné využitie tohto materiálu je pri výrobe mikročipov, pretože okrem mimoriadnej robustnosti má aj mechanické vlastnosti, ktoré ho robia vhodným na izoláciu od vibrácií.