Guinness World Record: dunste glas ter wereld is slechts twee atomen dik | Grafeen (graphene)
Guinness World Record: dunste glas ter wereld is slechts twee atomen dik

‘S werelds dunste blad van glas, een toevallige ontdekking door wetenschappers van Cornell en de Duitse Universiteit van Ulm.

De glazen ruit – zo verschrikkelijk dun dat de individuele silicium- en zuurstofatomen duidelijk zichtbaar zijn via elektronenmicroscopie – werd geïdentificeerd in het labo van David A. Muller, hoogleraar toegepaste en technische natuurkunde en directeur van de afdeling nano wetenschappen aan het Kavli Instituut.

Het werk beschrijft de directe beeldvorming van het dunne glas dat voor het eerst gepubliceerd werd in januari 2012, in Nano Letters.

De officials van Guinness World Records namen toen notitie.
Het wereldrecord zal nu gepubliceerd worden in de editie van 2014 dat trouwens meer dan 3000 nieuwe en bijgewerkte prestaties zal bevatten.

De bovenstaande foto, een microscopische foto die overvloeit in het ontwerp van een kunstenaar om de structurele weergave aan te tonen, laat het recordbrekende blad glas van slechts twee atomen dik zien.

Met slechts een dikte van twee atomen was het glas eigenlijk een toevallige ontdekking, zei Muller. De wetenschappers waren grafeen aan het creëen, een tweedimensionaal blad van koolstofatomen in een kristalvormende kippengaas, op koperfolie in een kwarts oven.

Ze merkten een beetje ‘drek’ op het grafeen, en bij verdere inspectie bleek het drek samengesteld te zijn uit de elementen van alledaags glas, silicium en zuurstof.

Het team kon concluderen dat een luchtlek een reactie had veroorzaakt tussen het koper en kwarts, ook gemaakt van silicium en zuurstof. Dit produceerde de glaslaag op het pure grafeen dat men wou.

“Het is niet enkel een nieuwigheid,” zei Muller. “Het werk beantwoordt ook een 80 jaar oude vraag over de fundamentele structuur van glas.”

Tot voorheen hadden wetenschappers geen manier om dit rechtstreeks te observeren, en dus te begrijpen. Glas reageert als een solide maar lijkt meer op een vloeistof.

Cornell wetenschappers hebben nu een beeld geproduceerd van de individuele atomen van glas, wat volgens hen opvallend lijkt op een diagram in 1932 getekend door WH Zachariasen – een lang bestaande theoretische voorstelling van de rangschikking van atomen in glas.

Wanneer een vloeistof overgaat naar vaste materie ontstaat er meestal een kristallijne structuur, wat meer betekent dat de atomen zich ordenen in regelmatige patronen.

Toch, dat gebeurt echter niet altijd. Een vaste toestand zonder regelmatige kristalstructuur – amorf – kan ook. Dat zijn materialen zoals glas. Natuurkundigen beweren dan ook dat die zich in de glasfase bevinden.

“Dit is het werk dat, wanneer ik terugkijk op mijn carrière, ik het meest trots zal op zijn”, aldus Muller. “Het is de eerste keer dat iemand het mogelijk hield om de rangschikking van atomen in een glas te zien.”

Wat meer is, tweedimensionaal glas kan op een dag toepassingen vinden in transistors, door een defect-vrij, ultra-dun materiaal te leveren waarmee de prestaties van processors in computers en smartphones kunnen verbeteren.

Bron: www.news.cornell.edu
Foto: Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science


3D print schaalmodel structuur grafeen