29 januari 2024

Forskare vid avdelningen för teoretisk fysik på Linköpings universitet har, tillsammans med kollegor på universiteten i Bayreuth och Edinburgh, upptäckt material som är nästan okrossbart. Man har länge försökt att på syntetisk väg hitta ersättare till diamantens hårdhet och dessa material har dessutom ett stort antal andra egenskaper som möjliggör tillämpningar inom en rad områden, till exempel olika beläggningar och solpaneler. 

brott i diamanten förorsakad av det nya materialet vilket visar att det är av åtminstone samma styrka
Experimentella bevis för superhårdheten hos C3N4-polymorferna, som skadade diamantstädens yta.

“Mångsidigheten i dessa material är lika viktig som deras beräknade hårdhet. Vi kan använda dem när diamanter inte erbjuder rätt kombinationer av egenskaper”, säger Florian Trybel, biträdande professor vid Linköpings universitet, en del av upptäckarteamet och medförfattare till artikeln. “För närvarande är tryck- och temperaturförhållanden vid tillverkningen av dessa material för höga för att effektivt producera stora kvantiteter. Teoretiska simuleringar kommer att spela en viktig roll för att förutsäga nya syntesvägar vid mindre extrema tryck- och temperaturförhållanden. Mer forskning där vi än mer tittar på materialens egenskaper, kommer möjliggöra att vi rör oss mot en mer industriell tillverkning.”, tillägger han.

Forskarna betonar att det internationella samarbetet - lett av experimentella forskare från University of Edinburgh och University of Bayreuth, samt teoretiker från avdelningen för teoretisk fysik vid Linköpings universitet - med sina olika bakgrunder och vetenskapliga fält varit nyckeln till en framgångsrik upptäckt. Artikeln, skriven som ett resultat av denna upptäckt, har varit en framgång i sig, och har fått mycket uppmärksamhet, se på Altmetric – Synthesis of Ultra‐Incompressible and Recoverable Carbon Nitrides Featuring CN4 Tetrahedra.

Artikel: Synthesis of Ultra-Incompressible and Recoverable Carbon Nitrides Featuring CN4 Tetrahedra; Dominique Laniel, Florian Trybel, Andrey Aslandukov, Saiana Khandarkhaeva, Timofey Fedotenko, Yuqing Yin, Nobuyoshi Miyajima, Ferenc Tasnádi, Alena V. Ponomareva, Nityasagar Jena, Fariia Iasmin Akbar, Bjoern Winkler, Adrien Néri, Stella Chariton, Vitali Prakapenka, Victor Milman, Wolfgang Schnick, Alexander N. Rudenko, Mikhail I. Katsnelson, Igor A. Abrikosov, Leonid Dubrovinsky, Natalia Dubrovinskaia; Advanced Materials, DOI: 10.1002/adma.202308030.

Kontakt

Forskningsmiljö

Relaterat innehåll

Senaste nytt från LiU

Elever och lärare i ett klassrum.

Enkla metoder gjorde lärare bättre på att undervisa

Alla lärares undervisning blev betydligt bättre efter att de fått besök av och återkoppling från experter på sina insatser under lektionen. Det visar en rapport från LiU som sammanställt observationer från 30 grundskolor.

Cellodlingsflaska under ett mikroskop i labb.

De odlar näsvävnad på labbet

LiU-forskare är bland de första i världen att odla mänsklig näsvävnad från stamceller. I den studerar de hur olika virus infekterar luftvägarna. Modellen använder de nu för att undersöka hur en särskild sorts antikroppar kan skydda oss mot infektion.

WASP utökas med initiativet AI for Science

Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse beviljar WASP 70 miljoner kronor till ett nytt initiativ som ska främja användandet av AI-baserade metoder inom akademisk forskning i Sverige.