Dlouho byl diamant považován za synonymum nejvyšší tvrdosti a odolnosti. Se svým postavením 10 na Mohsově stupnici tvrdosti se zdálo, že diamant bude věčně kralovat jako nejtvrdší materiál na planetě. Avšak v posledních letech vědecký pokrok a inovace v oblasti materiálového inženýrství otevřely dveře k objevu a vývoji materiálů, které diamant v tvrdosti překonávají. Pojďme se podívat na tyto fascinující materiály, které předefinovávají naše chápání limitů tvrdosti.
Agregátní nanokrystalický diamant (ADNR)
Jedním z prvních materiálů, který byl identifikován jako tvrdší než přírodní diamant, je agregátní nanokrystalický diamantový nanokompozit (ADNR). Tento materiál je vytvářen spojením nanokrystalů diamantu pomocí ultravysokého tlaku a teploty, což vede k vytvoření extrémně husté a tvrdé struktury. ADNR má potenciál pro použití v řadě průmyslových aplikací, od vrtáků a řezných nástrojů po nové generace elektroniky.
Wurtzitový borazid (w-BN)
Wurtzitový borazid je další materiál, který vykazuje tvrdost překračující tvrdost diamantu. Jeho struktura je podobná diamantu, ale místo uhlíku je složen z boru a dusíku. Tento materiál je nejen tvrdší než diamant, ale také vykazuje vynikající termální a chemickou stabilitu, což ho činí vhodným pro extrémně náročné průmyslové aplikace.
Lonsdaleit
Lonsdaleit, známý také jako hexagonální diamant, je vzácný přírodní materiál, který vzniká při dopadu meteoritů obsahujících grafit na Zemi. Jeho unikátní hexagonální krystalická struktura mu dodává tvrdost, která může být až o 58 % vyšší než tvrdost běžných diamantů. Přestože výskyt lonsdaleitu v přírodě je extrémně vzácný, pokusy o jeho syntetickou výrobu naznačují budoucí potenciál v oblastech, kde je vyžadována maximální odolnost.
Výzvy a možnosti
Přestože existují materiály tvrdší než diamant, jejich výroba a využití jsou stále plné výzev. Tyto materiály vyžadují složité a nákladné výrobní procesy, což omezuje jejich širší průmyslové nasazení. Nicméně, pokračující výzkum a vývoj v oblasti nanotechnologií a materiálového inženýrství slibuje překonání těchto bariér, což otevírá dveře k novým aplikacím v elektronice, průmyslové výrobě a dokonce i v šperkařství.
Objem nových objevů v oblasti super-tvrdých materiálů mění naše chápání možností moderního materiálového inženýrství. I když diamant zůstává nepřekonatelným symbolem krásy a odolnosti v šperkařství, v průmyslovém světě se již objevily materiály, které ho v tvrdosti předčí. Tyto inovace nejen posouvají hranice vědy a technologie, ale také nabízejí nové možnosti pro budoucí aplikace, které si dnes můžeme jen těžko představit.