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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Superharte Form des Elements Bor entdeckt |
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| | | Schweizer Forscher haben eine neue, superharte Form des Elements Bor entdeckt: einen sogenannten ionischen Kristall. Laut Lehrbuch dürfte eine solche Form gar nicht existieren. |
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Bor ist ein seltenes Halbmetall, das aufgrund seiner Festigkeit und Steifigkeit für Helikopter-Rotoren, Tennisracks und Golfschläger verwendet wird. Es reagiert aber sehr empfindlich auf Verunreinigungen, sodass es schwierig ist, das Element zu studieren.
Einem Forschungsteam mit Beteiligung der ETH Zürich ist es nun trotzdem gelungen, überraschende neue Eigenschaften des Elements zu finden, wie die ETH mitteilte. Für ihre Studien, deren Ergebnisse online in "Nature" (doi: 10.1038/nature07736) publiziert wurden, verwendeten sie äußerst reines Bor: Auf eine Million Bor-Atome kam maximal ein fremdes Atom.
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Riesigem Druck ausgesetzt |
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Negativ geladene (violett) und positiv
geladene (orange) Nano-Cluster der Bor-Atome |
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Die Forscher setzten das Material Temperaturen von 1.500 Grad Celsius und einem riesigen Druck von zwölf bis 30 Gigapascal aus. Zum Vergleich: Um aus Graphit einen künstlichen Diamanten herzustellen, wird ein Druck von sechs Gigapascal benötigt.
Es zeigte sich, dass die Bor-Atome ab 19 Gigapascal einen superharten Kristall mit außergewöhnlicher Eigenschaft bilden: Das Bor ist ionisiert, die Ladungen also ungleich zwischen den Atomen verteilt. Nach Lehrbuch dürfte eine Ionisierung aber nur zwischen zwei verschiedenen Elementen vorkommen - etwa zwischen Natrium und Chlorid im Kochsalz.
Die Forscher berechneten, dass auch andere Elemente solche ionischen Zustände einnehmen könnten. Das könnte zu Anwendungen führen, denn die Eigenschaften eines Elements ändern sich, wenn es ionisch wird. So wäre laut den Wissenschaftlern beispielsweise ein Material denkbar, das je nach Zustand Infrarot absorbiert oder nicht.
[science.ORF.at/sda, 30.1.09]
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01.01.2010 |
