Härter als Diamant: Forscher entwickeln neue Metallverbindung

Aus zwei weichen Stoffen kann ein sehr hartes Material entstehen. Diese Erfahrung machten nun amerikanische und deutsche Wissenschaftler.

Madison (USA)/Bochum - Sie schufen ein neues Komposit-Material, dass sogar härter als Diamant ist. Wie sie in der Zeitschrift "Science" berichten, könnte diese Entdeckung zu neuen harten Werkstoffe führen und geologische Prozesse im Innern der Erde verstehen helfen.

"Diese Komposite enthalten Einschlüsse aus Bariumtitanat, die eine Phasentransformation durchgemacht haben", schreiben Dennis Kochmann von der Ruhr-Universität Bochum und seine Kollegen von der Washington State University und von der University of Wisconsin-Madison. Beide Ausgangsstoffe, Bariumtitanat und Zinn, sind allein weicher als jeder Diamant. Doch durch ein geschicktes Herstellungsverfahren konnten sich diese Substanzen zu einem neuen sehr viel härteren Werkstoff miteinander verbinden.

Die Bariumtitanat-Kristalle lagerten die Materialforscher dazu in eine Matrix aus relativ weichem Zinn. Danach heizten sie diese Kombination auf bis zu 300 Grad Celsius auf. Das Bariumtitanat dehnte sich dabei aus, und änderte inmitten des umgebenden Zinns seine Kristallstruktur. Diesen Phasenübergang machen die Wissenschaftler für die ungewöhnliche Härte des entstehenden Werkstoffs verantwortlich. Nun hoffen sie, dass dieses Material für technische Anwendungen genutzt werden könnte. Auch im Erdinnern könnten vergleichbar harte Substanzen durch die Kombination zweier weicherer Ausgangsstoffe entstehen, vermuten die Forscher.