قوی ترین شیشه جهان می تواند سطح الماس را خراش دهد.

دانشمندان مواد در چین که کربن را در اشکال مختلف، آن آزمایش می کنند، شیشه ای را آنقدر محکم ساخته اند که می تواند سطح الماس را خراش  دهد. مواد شفاف نیز فوق العاده قوی هستند و می توانند به عنوان یک نیمه رسانا عمل کرده و برخی از امکانات هیجان انگیز را در حوزه فتوولتائیک باز کنند.

این ماده که AM-III نامیده می شود شباهت هایی با الماس های طبیعی و ساخته دست بشر دارد زیرا در اصل از اتم های کربن تشکیل شده است. اما در جایی که الماس ها دارای آرایش اتم ها و مولکول ها در یک ساختار مشبک کامل هستند، AM-III دارای ساختار نامرتب تری است که در آن اتم ها و مولکول ها با هم ناهماهنگ هستند، نوعی ماده معروف به بی شکل.

انواع مواد بی شکل یا جامدات غیر کریستالی شامل پلاستیک ها، ژل ها و معروف ترین آنها شیشه است، اما دومی آن چیزی نیست که شما معمولاً با سختی یا استحکام زیاد مرتبط می دانید. دانشمندان، از دانشگاه یانشان در چین، سعی کردند با آزمایش و خطای سختی، این ویژگی ها را به یک ماده شیشه ای برسانند، با آرایش های مختلف اتم ها و مولکول ها آزمایش کنند و با استفاده از مولکول های کربنی به شکل توپ فوتبال که به فولرن معروف است.

دانشمندان مواد را برای توسعه نانوذرات قابل اشتعال، سلول های خورشیدی پیشرفته مورد مطالعه قرار دادند و دریافتند که آنها همچنین می توانند به عنوان نقطه شروع برای شکل گیری مواد بی شکل و مقاوم مورد استفاده قرار گیرند. فولرن ها در معرض افزایش گرما و فشار قرار گرفتند و باعث خرد شدن و مخلوط شدن آنها شد و تیم با دقت گرما و دما را در قلمرو ناشناخته تا زمان شکل گیری  AM-III جمع آوری کرد.

در تصویر زیر خراش هایی را در سطح یک الماس طبیعی می بینید که توسط  ماده سخت جدید به یعنی  AM-III ایجاد شده است.

سختی این ماده در آزمایش سختی ویکرز GPa113 است. برای سختی، فولاد نرم دارای سختی ویکرز در حدود 9 GPa است، در حالی که میزان طبیعی الماس در حدود 70 تا 100 GPa است. آزمایش مکانیکی جامع این تیم ثابت کرد که AM-III سخت ترین و قوی ترین ماده بی شکل است که تاکنون شناخته شده است و می تواند سطح الماس را خراش دهد.

علاوه بر این، مواد نیمه رسانا، با محدوده باند 1.5 تا 2.2 eV شبیه به سیلیکون  بی شکل معمولی استفاده می شود. این ترکیب از ویژگی های الکترونیکی و مکانیکی، AM-III را به عنوان یک پیشنهاد جذاب برای دانشمندان در حال توسعه فناوری های فتوولتائیک که نور را به الکتریسیته تبدیل می کنند، مانند آنچه در سلول های خورشیدی مشاهده می شود، قرار می دهد.