Физики превратили цемент в стекло

Группа физиков и экспертов по материаловедению смогла превратить смесь оксидов алюминия и магния в совершенно новый материал. Обычные для цемента компоненты стали стеклом, которое демонстрирует полупроводниковые характеристики, отличается пониженной хрупкостью, выдерживает действие враждебных сред и легко поддается обработке. Подробности приводит веб-сайт Аргоннских национальных лабораторий США со ссылкой на статью в Proceeding of the National Academy of Sciences.

В основе технологии получения нового материала лежит комбинация нескольких нетипичных для традиционного цементного производства методов. Смесь оксидов кальция и алюминия плавили сфокусированным лазерным излучением, подвешивали в потоке углекислого газа и после этого давали остыть без контакта со стенками. Варьируя состав газового потока, а также температурный режим, ученые смогли достичь формирования совершенно новой атомной структуры материала, который в итоге оказался не кристаллическим, а аморфным.

Результаты рентгеноструктурного анализа показали, что внутри аморфной структуры образца образуются микроскопические пустоты, играющие роль ловушек для свободных электронов. Благодаря данным электронам весь материал в целом начинает проводить электрический ток, впрочем далеко не так, как это делают металлы: свойства стеклянного цемента оказались ближе к свойствам полупроводников. Ученые относят свой материал к классу металлических стекол и заявляют, что им впервые удалось синтезировать из оксидов кальция и алюминия материал, свойства которого близки к свойствам аморфных металлов.