Neuer Nanowerkstoff macht Diamanten Konkurrenz
Diamanten sind nicht nur "a girl�s best friend". Der härteste Naturstoff, den wir kennen, ist auch in der Industrie heiß begehrt, wo er als Material für Bohrer u. ä. eingesetzt wird. Jetzt haben französische und deutsche Forscher ein Nanomaterial aus Kohlenstoff entwickelt, das den Wissenschaftlern zufolge fast so hart wie ein Diamant ist. Der Werkstoff aus thermodynamisch stabilem Bornitrid ist auch wesentlich bruchsicherer und hat einen höheren Verschleißwiderstand als ein polykristalliner Diamant. Das Team aus Forschern der Universitäten Heidelberg, Bayreuth, Paris und Grenoble schuf das neue Material, indem es Bornitridkörner von Mikronen- auf Nanogröße reduzierte. Mithilfe einer 5 000-Tonnen-Presse für Forschungszwecke wurde das Bornitrid dann bei hohen Drücken und hohen Temperaturen synthetisiert. Mehrere Bornitrid-Materialien unterschiedlicher Körnung wurden dann mithilfe hoch auflösender Transmissionselektonenmikroskope, die die Struktur des Nanomaterial charakterisieren können, getestet. Das kristalline kubische Bornitrid wurde nicht zum ersten Mal als Diamantersatz in Betracht gezogen. Es kann hohe Temperaturen aushalten - bis zu 1 650 K (Kelvin) im Vergleich zu nur 950 K der Diamanten - und ist hoch abrasiv. Schon in den 1950er Jahren wurde das Material in Industrieanwendungen ähnlich wie Diamanten eingesetzt, zum Beispiel für die Bearbeitung von verschiedenen Arten von gehärtetem Stahl. Das kristalline kubische Bornitrid konnte jedoch die Diamanten niemals vollständig ersetzen, da es nur halb so hart ist wie ein Diamant (50 GPa im Vergleich zu 100 GPa). Obgleich der Härtegrad des neuen, von den französischen und deutschen Wissenschaftlern entwickelten Materials noch nicht den eines Diamanten erreicht (85 GPa), so sind die Forscher doch überzeugt, dass ihre Entwicklung zu weiteren, noch härteren und thermisch stabileren Werkstoffen führen wird, die eines Tages dem Diamanten Konkurrenz machen können.
Länder
Deutschland, Frankreich