Agregados de nanobarras de diamante
Los agregados de nanobarras de diamante o ADNRs por sus iniciales en inglés (Aggregated Diamond NanoRods), son una forma nanocristalina de diamante, conocida también como nanodiamante o hiperdiamante. En un trabajo del año 2003 se ha demostrado de manera convincente que el nanodiamante puede ser producido comprimiendo grafito, y en el mismo trabajo, se encontró que resulta mucho más duro que el diamante corriente,[1] lo cual lo convierte en el material más duro conocido.[cita requerida] Tiempo más tarde fue también producido por la compresión de buckminsterfullereno, confirmándose que se trata del material más duro y el menos compresible de todos los conocidos. Con un módulo de compresibilidad isotermal de 491 Gigapascales, mientras que el diamante convencional posee un módulo de 442-446 GPa; estos resultados fueron inferidos a partir de datos de difracción de rayos X, los cuales además indican que los ADNRs son 0,3% más densos que los diamantes comunes.[2]
El mismo grupo describiría más tarde a los ADNRs como "poseedores de una dureza y un Módulo de Young comparables a los del diamante natural, pero con una resistencia al desgaste superior".[3]
Una superficie de diamante puro <111> (normal a la diagonal mayor del cubo) posee una dureza con un valor de 167±6 GPa al ser rayada con una punta de nanodiamante, mientras que una muestra de nanodiamante posee un valor de 310 GPa al ser rayada con una punta del mismo material.[4] Sin embargo, el ensayo únicamente funciona de manera adecuada cuando la punta de ensayo se encuentra confeccionada con un material más duro que el de la muestra a ser ensayada. Esto significa que el verdadero valor para el nanodiamante probablemente sea un poco menor a 310 GPa.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/57/C60_SEM.jpg/220px-C60_SEM.jpg)
Los ADNRs son producidos por compresión de polvo de fullerita, una de las formas sólidas del alótropo de carbono conocido como fullereno, por medio de dos métodos más o menos similares. Uno de los métodos hace uso de una celda de yunque de diamante aplicando una presión de ~37 GPa, pero sin aplicación de calor.[5] En el otro método, la fullerita es comprimida a bajas presiones (2–20 GPa) y luego calentada a temperaturas en el rango de los 300–2500 K.[6] [7] [8] [9] El material se encuentra formado por una serie de nanobarras de diamante interconectadas, cada una de estas barras posee un diámetro de entre 5 y 20 nanómetros y una longitud en torno al micrómetro.
Materiales de extrema dureza, de lo que en retrospectiva parecen haber sido nanodiamantes ya habían sido reportados en los años 1990.[4][5]
Véase también
- Borazón
- Nanotubo de carbono
- Diamante
- Diboruro de renio
- Escala de dureza Mohs
Referencias
- ↑ Irifune, Tetsuo; Kurio, Ayako; Sakamoto, Shizue; Inoue, Toru; Sumiya, Hitoshi (2003). «Materials: Ultrahard polycrystalline diamond from graphite». Nature 421 (6923): 599–600. PMID 12571587. doi:10.1038/421599b.
- ↑ Dubrovinskaia, Natalia; Dubrovinsky, Leonid; Crichton, Wilson; Langenhorst, Falko; Richter, Asta (2005). «Aggregated diamond nanorods, the densest and least compressible form of carbon». Applied Physics Letters 87: 083106. Bibcode:2005ApPhL..87h3106D. doi:10.1063/1.2034101.
- ↑ Dubrovinskaia, Natalia; Dub, Sergey; Dubrovinsky, Leonid (2006). «Superior Wear Resistance of Aggregated Diamond Nanorods». Nano Letters 6: 824. Bibcode:2006NanoL...6..824D. doi:10.1021/nl0602084.
- ↑ a b Blank, V (1998). «Ultrahard and superhard phases of fullerite C60: Comparison with diamond on hardness and wear». Diamond and Related Materials 7: 427. doi:10.1016/S0925-9635(97)00232-X. Archivado desde el original el 21 de julio de 2011.
- ↑ a b Blank, V; Popov, M; Buga, S; Davydov, V; Denisov, V; Ivlev, A; Marvin, B; Agafonov, V et al. (1994). «Is C60 fullerite harder than diamond?». Physics Letters A 188: 281. Bibcode:1994PhLA..188..281B. doi:10.1016/0375-9601(94)90451-0. Se sugiere usar
|número-autores=
(ayuda) - ↑ Kozlov, M (1995). «Superhard form of carbon obtained from C60 at moderate pressure». Synthetic Metals 70: 1411. doi:10.1016/0379-6779(94)02900-J.
- ↑ Blank, V (1995). «Ultrahard and superhard carbon phases produced from C60 by heating at high pressure: structural and Raman studies». Physics Letters A 205: 208. Bibcode:1995PhLA..205..208B. doi:10.1016/0375-9601(95)00564-J.
- ↑ Szwarc, H; Davydov, V; Plotianskaya, S; Kashevarova, L; Agafonov, V; Ceolin, R (1996). «Chemical modifications of C under the influence of pressure and temperature: from cubic C to diamond». Synthetic Metals 77: 265. doi:10.1016/0379-6779(96)80100-7.
- ↑ Blank, V (1996). «Phase transformations in solid C60 at high-pressure-high-temperature treatment and the structure of 3D polymerized fullerites». Physics Letters A 220: 149. Bibcode:1996PhLA..220..149B. doi:10.1016/0375-9601(96)00483-5.
Enlaces externos
- El invento de los agregados de nanobarras de diamante en Physorg.com
- Los diamantes no son para siempre Archivado el 15 de febrero de 2009 en Wayback Machine. en Physicsworld.org
- Fotos de agregados de nanobarras de diamante
Datos: Q393356
Multimedia: Nanodiamonds / Q393356