Een nieuw type koolstof blijkt net zo hard als diamant, ook al heeft het een totaal andere structuur.

De natuurkundige Lin Wan van het Amerikaanse Carnegie Science Institute ontdekte de nieuwe vorm van koolstof. Samen met zijn team ontwikkelde hij het nieuw type koolstof en publiceerde hij de resultaten in het tijdschrift Science.

Koolstof is een element met verscheidene fasen. Zo komt koolstof voor als het zachte grafiet in een potlood en als de harde kristalstructuur van een diamant. Daarnaast bestaat er amorf koolstof, dat wel een bepaalde structuur heeft, maar geen regelmaat bevat en in de jaren tachtig ontdekte buckyballs. De onderzoekers hebben nu naast deze vier fasen nog een fase van koolstof gemaakt. Ze brachten een mengsel van C60-koolstofballen en xyleen onder hoge druk. De koolstofballen en het xyleen vormden onder een druk van 30 GPa (30.000 keer de gemiddelde luchtdruk) een regelmatig netwerk, dat vergelijkbaar is met een kristalstructuur. Wanneer de onderzoekers de druk verhoogden naar 32 GPa zagen zij dat er een nieuwe structuur tussen de koolstofballen en xyleen ontstond. Onder de hoge druk verbrijzelden de koolstofballen, maar behielden door het xyleen hun plek in het netwerk.

Hoe drinkbaar is de stijgende zeespiegel?
LEES OOK

Hoe drinkbaar is de stijgende zeespiegel?

Een tekort én een overschot aan water bedreigen tegelijkertijd de menselijke beschaving. Kunnen die de zee ooit drinkbaar maken?

De nieuwe structuur van kapotte koolstofballen in een netwerk is een combinatie van een amorfe fase en een kristalstructuur. De combinatie vertoont dezelfde hardheid als een kristalstructuur van een diamant. De onderzoekers constateerden dat de nieuwe structuur stabiel is, maar zien nog geen praktische toepassingen voor de nieuwe structuur door de hoge productiekosten.

Elske Krikhaar

Afbeelding: L.Wang/Carnegie Science Institute