پژوهشگران با افزودن دی سولفید کربن به فرآیند سنتز فولریت، موفق به کاهش فشار مورد نیاز برای تولید این ماده شدند. فولریت از فولرین بدست آمده و سختی آن بیش از الماس است.
فولریت، مادهای سخت تر از الماس
پژوهشگران موسسه فناوری مواد کربنی نوین و سخت موفق به ارائه روش جدیدی برای تولید مادهای بسیار سختتر از الماس شدند. نتایج این پژوهش که در نشریه Carbon منتشر شده، جزئیاتی درباره سنتز فولریت ارائه میدهد. فولریت یک پلیمر حاوی فولرین بوده که از اتمهای کربن تشکیل شده است.
در این پژوهش محققان نشان دادند که الماس سختترین ماده طبیعت نیست. سختی الماس طبیعی در حدود ۱۵۰ گیگاپاسکال بوده در حالی که فولریت گوی سبقت را از الماس ربوده و با داشتن سختی بین ۱۵۰ تا ۳۰۰ گیگاپاسکال به جایگاه نخست سختترین ماده جهت تکیه زده است.
به موادی که از الماس سختتر باشند موادابرسخت گفته میشود. ترکیباتی که از الماس نرمتر اما از نیترید بور سختتر باشند، شبهابرسخت نامیده میشوند. نیترید بور با داشتن ساختار شبکهای مکعبی، سه برابر سختتر از سنگسمباده است.
فولریت از واحدهای فولرین تشکیل شده است. فولرین در حدود ۲۰ سال قبل برای اولین بار سنتز شد و جایزه نوبل برای تولید این ماده به ابداعگر آن اهدا شد. تا کنون روش صنعتی مناسبی برای تولید انبوه این ماده ارائه نشده است.
چیزی که مانع از تولید انبوه فولریت میشود، نیاز به فشار بالا برای شروع واکنش است به طوری که برای تولید این ماده به ۱۳ گیگاپاسکال فشار نیاز است در حالی که تجهیزات فعلی امکان ایجاد این فشار را در مقیاس صنعتی ندارند.
محققان نشان دادند که با افزودن مقداری دیسولفیدکربن به مواد اولیه، میتوان فرآیند سنتز فولریت را تسریع کرد. این ماده به صورت صنعتی و انبوه تولید شده و در فناوریهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. نتایج یافتههای محققان نشان داد که در صورت استفاده از این ماده میتوان فرآیند سنتز فولریت را در فشارهای کمتر از ۸ گیگاپاسکال نیز انجام داد. در حالت عادی باید دمایی در حدود ۱۱۰۰ درجه کلوین (۸۲۰ درجه سانتیگراد) را برای سنتز فولریت فراهم کرد در حالی که در این روش جدید میتوان سنتز را در دمای اتاق انجام داد.
با این یافته جدید میتوان به تولید کنندگان صنعتی کمک کرد تا این ماده و مشتقات آن را در مقیاس صنعتی تولید کرد.