Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanodiamanten durch Kristallspiegelung stabiler

13.06.2014

Twinning-Methode besteht Test - Breiter industrieller Einsatz denkbar

Neue Nanodiamanten mit besonders hoher Härte, Zähheit und Stabilität sind in einem Labor entwickelt worden. Forscher der chinesischen Yanshan University http://bit.ly/1pLpEEY haben durch die "Nanotwinning"-Methode diese besonderen Eigenschaften erzeugt.


Diamanten: nicht nur als Schmuck nutzbar

(Foto: pixelio.de/Michaela Schöllhorn)

Hart und sehr bruchfest

Derzeit werden natürliche und im Labor erzeugte Diamanten zum größten Teil für industrielle Zwecke verwendet. Sie werden zum Bohren, Schleifen und Schneiden verwendet, weil sie so hart und bruchfest sind. Jedoch überstehen die Diamanten nur schwer die hohen Temperaturen, die durch die Reibung entstehen.

Die bisher im Labor entwickelten Diamanten weisen zwar schon bessere Qualitäten als natürliche auf, oft geht die Verbesserung einer Qualität, zum Beispiel der Härte, aber zulasten einer anderen, wie der Stabilität. Diese Problem wurde nun von den chinesischen Forschern gelöst.

Twinning macht stabiler

Das Besondere an den 20 bis 50 Nanometer großen Diamanten sind die Twinning-Strukturen. Dabei teilen sich zwei benachbarte Kristalle eine Grenzlinie, an der sie zu Spiegelbildern heranwachsen. "An diesen Twinning-Grenzen halten die Kristalle auf jeder Seite viel besser zusammen", erklärt Wissenschaftler Bo Xu.

Die Basis für die Bildung dieser besonders robusten Kristalle ist ein besonderer Kohlenstoff-Nanopartikel, der von der Anordnung der einzelnen Atome einer Zwiebel ähnelt. Diese Moleküle wurden bei sehr hohen Temperaturen und unter starkem Druck gekocht, ähnlich den natürlichen Bedingungen im Erdmantel, die natürliche Diamanten entstehen lassen.

Erfolgreicher Drucktest

Der neu entstandene Nanodiamant musste einen Drucktest gegen einen herkömmlichen Diamanten bestehen, wobei ausschlaggebend war, ob er eine Druckstelle verursachen konnte. Erstere hielten dabei rund zwei bis drei Mal so viel Druck aus und blieben bei Temperaturen bis zu 1.056 Grad Celsius stabil, hielten also mehr als 200 Grad mehr als natürliche Diamanten aus, ohne zu zerfallen.

Marie-Thérèse Fleischer | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Metamaterial mit Dreheffekt
24.11.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht CAU-Forschungsteam entwickelt neues Verbundmaterial aus Kohlenstoffnanoröhren
22.11.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

IceCube experiment finds Earth can block high-energy particles from nuclear reactions

24.11.2017 | Physics and Astronomy

A 'half-hearted' solution to one-sided heart failure

24.11.2017 | Health and Medicine

Heidelberg Researchers Study Unique Underwater Stalactites

24.11.2017 | Earth Sciences