Vědci proměnili cement v kovové sklo
Týmu amerických, německých, finských a japonských výzkumníků se podařilo pomocí výkonného laseru vyrobit z mokré cementové směsi hybridní materiál, který je něčím mezi sklem a kovem. V materiálu se přitom vytvořila zvláštní komůrková struktura, která zachytává elektrony. Ta původně tekutému cementu dala vlastnosti jak amorfního skla, tak i kovového polovodiče.
Podobnému hybridnímu materiálu se říká buď amorfní kov, nebo kovové sklo, protože nemá standardní kovovou krystalickou strukturu. Toto “cementové” sklo je méně křehké než skutečné sklo, více odolné vůči korozi než kov a lépe se slévá či formuje. Vědci pomocí laserových pulsů zahřívali hlavní složku speciálního tekutého cementu, vzácný minerál mayenit, a to na teplotu asi 2 tisíce stupňů.
Zároveň tuto hmotu, bohatou na vápník a hliník, “pověsili do vzduchu” metodou aerodynamické levitace, jakou vidíme např. ve vertikálních větrných tunelech. Důležitá je zde okolnost, že ve vzduchu zavěšený materiál se nedotkne podložky a nezačnou se v něm proto utvářet krystaly. Vznášející se materiál, podrobený tepelným úderům laseru ve speciálních typech umělé plynné atmosféry, se pak zformuje podle zcela jiných pravidel vnitřní mikrostruktury než je to běžné, zejména pokud jde o kyslíkové vazby. V materiálu se pak najednou vytvoří spojitý systém komůrek se “zajatými” elektrony. Právě tyto komůrky stojí za polovodivými vlastnostmi výsledného kovového skla.
Jako možné oblasti využití této technologie se nabízejí jednak výroba vodivých součástí staveb, jednak konstrukce nových typů součástek pro elektroniku. Průhledné polovodivé sklo na této bázi poskytne velký potenciál pro konstrukci displejů, mobilů či televizí. Kromě tenkých vrstev a ochranných povrchů se pro průsvitné polovodiče najdou ještě aplikace v oblasti elektronických čipů a obvodů. Vědci soudí, že podobnými metodami bude možné brzy měnit v polovodiče i jiné materiály, než je cement.
Zdroje: PhysOrg, Popular Science, io9, Argonne National Laboratory
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.
Václav Žmolík, moderátor
Tajuplný ostrov
Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.
