O que são nanorods de diamante agregados?
O material menos compressível conhecido, com um módulo a granel de 491 gigapascals (GPa), são nanorods de diamante agregados. Eles são o que você obtém quando você comprime buckytubes, um alótropo de carbono, a 20 GPa, a uma temperatura de 2.500 Kelvin, usando uma prensa de bigorna de 5.000 toneladas métrica projetada especificamente para essa finalidade. O resultado final é um espaguete de nanotubos de diamante interconectados, com diâmetros entre 5 e 20 nanômetros e comprimentos de cerca de um micrômetro cada.
Um módulo em massa desses nanorods, 491 GPa, é cerca de três vezes o do ferro, que é 160 GPa. O diamante convencional possui um módulo de massa de 442 GPa. Um módulo a granel de 491 GPa significa que um aumento de pressão de 49,1 GPa seria necessário para comprimir o material em um fator de 10%, um aumento de pressão de 98,2 GPa seria necessário para aumentá-lo em 20% e assim por diante. Para comparação, a pressão ao nível do mar (1 atmosfera) é igual a cerca de 100 kPa (kilopascais), e cada 10 metros de descida no oceano aumenta a pressão por outra atmosfera. Portanto, o ponto mais baixo do oceano, a cerca de 10 km de profundidade, experimenta um aumento de pressão de 100 MPa sobre a superfície, o que seria suficiente para comprimir uma esfera sólida de nanorods de diamante agregados em um fator de 0,002%.
Eles obtêm sua força da famosa ligação sp 2 , a ligação mais forte em toda a química. Essa é uma ligação carbono-carbono, também encontrada em grafite (ao longo de planos 2D com espessura de átomo), em diamante (3D) e fibra de nanotubo de carbono (que foi proposta como material de construção para elevadores espaciais). A ligação sp2 não é apenas a ligação química mais forte conhecida, é a ligação química mais forte possível ; portanto, esses nanorrods podem não ser apenas o material menos compressível que os cientistas conhecem atualmente, mas o período menos compressível. A única exceção pode ser a matéria exótica dentro de estrelas super densas, às vezes chamada de neutrônio.
Notavelmente, esses nanorods são ainda mais densos que o diamante puro por um fator de 0,3%. Sua aparência é escura, com uma ligeira dispersão de luz semelhante ao arco-íris, semelhante a uma mancha de óleo no asfalto. Outras substâncias menos compressíveis que o diamante, mas mais do que os nanorods de diamante agregados, incluem o diamante tipo IIa e o fullerite ultra-duro.