Naukowcy stworzyli metal z cementu

Naukowcy stworzyli metal z cementu

Naukowcy opracowali formułę obracającą ciekły cement w ciekły metal. Sprawia to, że cement nabiera właściwości półprzewodnikowe i otwiera się dla niego zastosowanie na rynku elektroniki użytkowej w produkcji cienkich powłok, powłok ochronnych oraz chipów komputerowych.

„Ten nowy materiał ma wiele zastosowań, w tym jako materiał na cienkowarstwowe rezystory stosowane w ciekłokrystalicznych wyświetlaczach. W zasadzie możliwe jest stworzenie z niego płaskiej matrycy monitora.", powiedział Chris Benmore, fizyk z Amerykańskiego Departamentu Energii, który pracował nad wynalazkiem z naukowcami z Niemiec, Japonii oraz Finlandii.

Przemiana, o której mowa pokazuje unikalny sposób na stworzenie metaliczno-szklistego materiału, który jest bardziej odporny na korozję niż tradycyjne metale, mniej kruchy niż szkło, przewodny, wykazujący niskie straty energii w polu magnetycznym oraz łatwy w obróbce. Dotychczas tylko metale mogły przechodzić w metaliczno-szklistą formę. Cement jest w stanie to zrobić, dzięki pułapkom elektronowym. Zrozumienie, w jaki sposób jest to możliwe otwiera drogę do włączenia w grono przewodników innych stałych materiałów, które normalnie prezentują właściwości izolacyjne.

„Zjawisko tworzenia pułapek elektronowych przy odkrytym niedawno przechodzeniu cementu w metal, nie było dotychczas wyjaśnione. Dzięki nowym badaniom, sytuacja ta zmieniła się, pozwalając na przeprowadzanie skomplikowanych testów.", powiedział Benmore.

Zespół naukowców pracował z Majenitem, składnikiem cementu składającym się z tlenku glinu oraz wapnia. Topiono go w temperaturze 2000 stopni Celsjusza za pomocą specjalnej wiązki laserowej. Materiał był umieszczony w różnych atmosferach, w których kontrolowano stężenie tlenu w gorącej cieczy. W postaci takiej cieczy, cement tworzył pułapki elektronowe, pozwalające mu przewodzić.

Naukowcy odkryli, że przewodność była możliwa dzięki uwalnianiu elektronów ze szklistej struktury. Jest to mechanizm podobny do przewodzenia w metalach. Aby odkryć szczegóły tego procesu, naukowcy połączyli kilka technik eksperymentalnych i analizowali ich wyniki przy pomocy superkomputera.

(rr)