Q-Kohlenstoff - Härter als Diamant und magnetisch

Der Diamant gilt als der härteste in der Natur vorkommende Stoff. Eine neue Form von festem Kohlenstoff, die amerikanische Forscher an der North Carolina State University entwickelten, hat einen noch höheren Härtegrad als Diamant und weist zudem Eigenschaften auf, die für den Einsatz in der Industrie äußerst vielversprechend sind.

Die neue Form des Kohlenstoffs nannten die Forscher einfach „Q“, das auf das englische Wort „quenching“ zurückgeht und „Abschrecken“ bedeutet. Gemeint ist dabei der Herstellungsprozess der neuen Kohlenstoffbindung.  

Der Q-Kohlenstoff lässt sich unter normalen und günstigen Bedingungen herstellen. Hierzu wird zunächst ein Substrat wie Saphir, Glas oder künstliches Polymer mit amorphem Kohlenstoff überzogen und anschließend der Kohlenstoffmantel mit einem Laser 200 Nanosekunden lang beschossen. Dabei erhitzt es sich auf bis zu 3700 Grad Celsius und wird im Anschluss schnell abgekühlt (abgeschreckt). Im Resultat erhält man einen dünnen Q-Kohlenstoff-Film.

In Abhängigkeit von Lasereigenschaften und der gezielten Steuerung des Abkühlprozesses, erhält man diamantenähnliche Strukturen mit diversen Eigenschaften. Im Gegensatz zu Diamanten ist es unter normalen Bedingungen, wie Druck und Temperatur herstellbar und zudem kostengünstig im Produktionsprozess.  Eine weitere besondere Eigenschaft des Q-Kohlenstoffs ist sein Ferromagnetismus. Zudem beginnt es schon bei geringer Energiezufuhr zu leuchten.

Noch dauert die Erforschung des neuen Materials an. Die Einsatzmöglichkeiten in der Industrie sind jedoch vielversprechend. So könnte der Q-Kohlenstoff in elektronischen Displays zum Einsatz kommen, sowie in der Medizintechnik Anwendung finden.

Richtige Konkurrenz für den Diamanten als wertvoller Edelstein ist der Q-Kohlenstoff allerdings nicht, denn als Schmuckstück kann es die Frauenwelt leider nicht erfreuen. 


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