Zlato tvrdší ocele  
Ve Švýcarsku vytvořili slitinu, která má certifikát 18karátového zlata a je tvrdší než jakákoliv ocel. Stopu na jejím povrchu může zanechat jen diamant.

Nejtvrdším přírodním materiálem je diamant. Přesněji řečeno využitelným materiálem, protože v roce 2009 americko – čínský vědecký čtyřlístek Pan, Sun, Zhang a Chen zjistil, že nitrid boru (chemický vzorec BN) se zvláštní (hexagonální wurzitovou) vnitřní strukturou, nebo podobně „konstruovaná“ odrůda čistého uhlíku, lonsdaleit, by se za vysokého tlaku měly změnit v minerály tvrdší než diamant. Jenže v přírodě se nevyskytují v zcela čisté formě a navíc jsou extrémně vzácné.
Další podoba nitridu boru s kubickou (krychlovou) krystalografickou strukturou si v Mohsově stupnici tvrdosti sahá až téměř k „diamantové“ desítce. Na druhé straně je šesterečná odrůda stejné sloučeniny velmi měkká – patří ji stupeň 1 až 2. Je to podobný rozdíl, jaký je u uhlíku mezi diamantem a grafitem.

Zvětšit obrázek
Vnitřní uspořádání atomů v A/ grafitu (tuze), B/ diamantu, C/ obecné hexagonální wurzitové struktuře (například lonsdaleitu - formy čistého uhlíku), D/ karbidu boru (B4C). Wurzit je minerál, podvojný sirník zinku a železa, jehož první popis pochází z naleziště u Příbrami.

 

Po kubickém nitridu boru následuje karbid boru (B4C), jehož tvrdost se pohybuje okolo hodnoty 9,3. Z hlediska krystalografie ho řadíme do romboedrické (klencové) soustavy, i když jeho vnitřní uspořádání atomů boru a uhlíku je dosti složité a zajímavé (viz obrázek vpravo).

 

Karbid boru však není přírodním materiálem, vyrábí se uměle a to v nemalém množství, protože jeho fyzikální vlastnosti – tvrdost, chemická inertnost, poměrně vysoký bod tání (2 763 °C) - ho předurčují k širokému využití. Je kvalitním brusným materiálem, tvoří součást moderního brnění – neprůstřelných vest i pancířů obrněných vozidel a tanků. Používá se také na výrobu vysokotlakých trysek, speciálního laboratorního náčiní, ale i na pohlcování neutronů uvolněných při jaderných reakcích. Protože využití karbidu je čistě technické, jeho téměř černá barva nepředstavuje žádnou nevýhodu. Nejde přece o výrobu šperků.

Andreas Mortensen, ředitel Ústavu pro výzkum materiálů Federálního vysokého učení technického v Lausanne. Kredit: Hublot

 

Zatím. Vše ale mění výzkum švýcarských vědců z Federálního vysokého učení technického v Lausanne, označovaného zkratkou EPFL (z francouzského École polytechnique fédérale de Lausanne). Je to dvojče o něco známější Vysoké školy technické v Curychu (ETHZ), s níž je spojeno nejen jméno Alberta Einsteina nebo Wolfganga Pauliho, ale i dalších 28 laureátů Nobelovy ceny.
Týmu profesora Andrease Mortensena z Ústavu pro výzkum materiálů EPFL se ve spolupráci s firmou Hublot, výrobcem exkluzivních náramkových hodinek (viz foto-video galerii), podařilo po téměř tříletém pokusničení vytvořit recept na výrobu speciálního 18karátového zlata, jehož povrch, na rozdíl od toho současně používaného, jen tak lehce nepoškrábete. K tomu je zapotřebí diamant. Nové zlaté výrobky by tak měly po celé generace vypadat stále jako nové. 

 

Komerčními důvody motivován management firmy Hublot tento nový typ zlata nazval čarovným, magickým - „magic gold“. Jeho tajemství spočívá v způsobu výroby slitiny s tříčtvrtinovým podílem čistého (24karátového) zlata a čtvrtinovým podílem karbidu boru (přesněji 75 % 24k Au, 3 % Al a 22 % B4C). Tyhle, svými vlastnostmi tak rozdílné ingredience nelze jen tak sesypat dohromady, zahřát, zamíchat, nechat vychladnout a pak opracovat.

Zvětšit obrázek
Nejdříve vezměte karbidový prášek, vsypte do formy, při vysoké teplotě spečte v porézní hmotu, jejíž dutinky pak pod tlakem vyplňte roztaveným čistým zlatem. Kredit: Hublot Další snímky zde.

Recept je poněkud složitější. Na začátku se jemný homogenní karbidový prášek nasype do formy odpovídající požadovanému výslednému tvaru. Při zahřátí na asi 2 000 °C, což je teplota o něco nižší, než je teplota tání karbidu, se zrníčka spečou v pevnou pórovitou strukturu, aniž by došlo ke změně celkového tvaru. Pak se do formy injektuje roztavené 24karátové zlato, které pod vysokým tlakem póry v karbidu vyplní. Výsledný kompaktní materiál, jemuž Centrální úřad pro kontrolu drahých kovů udělil certifikát 18karátového zlata, má vskutku překvapivou tvrdost. Ta se určuje například pomocí Vickersova testu, při němž se po zvolenou dobu pod stanoveným tlakem do zkoumaného materiálu zanořuje standardizovaný diamantový hrot ve tvaru čtyřbokého jehlanu (pyramidy). Tvrdost se pak vypočítá z míry zahloubení a pro kovy se pohybuje v rozmezí hodnot 100 až 1000. Zatímco čisté zlato má v této stupnici tvrdost 216, v současnosti používaná 18karátová slitina dosahuje maximálně 400, tvrzená ocel 600, ale „magic gold“ až 1000.

 

Nejen vzhledem na způsob výroby a velkou náročnost opracování, ale i kvůli 20 let platným patentovým právům odolné zlaté šperky v dohledné době na žádném tureckém tržišti jistě nekoupíte. Prvními výrobky budou samozřejmě hodinky Hublot, finančně dostupné členům high society, jako jedna z mnohých insignií jejich společenského statusu. Velkou premiéru švýcarská firma, která zlatem a diamanty  na svých produktech nešetří, naplánovala na nejbližší celosvětovou výstavu šperků a hodinek BASELWORLD. Bude se konat 8. – 15. března 2012 v Basileji. Zde možná najdou inspiraci pro investice ti, kterým by případné poklesy hodnoty měny mohly ohrozit miliony uložené na bankovních kontech a nechtějí mít na krku starosti o mnohé nemovitosti, jež časem mohou chátrat. Na rozdíl od zlata, kterého hodnota v posledním desetiletí rapidně roste. A to „magické“ se navíc ani neodře, i když nebude jenom v trezoru.

Nám ostatním bude muset stačit fakt, že podle levné parodie "made in China" bude stejně rychle běžet čas jako podle švýcarských hodinek s démanty vsazenými do "magic gold".

 

Zvětšit obrázek
Výkonný ředitel firmy Hublot, Jean-Claude Biver, představuje novinářům vrchní část pouzdra nových exkluzivních hodinek. Je vyrobené z magického zlata. Kredit: Hublot
Zvětšit obrázek
Hodinky v zlatém pouzdru, které po dlouhá léta bude vypadat jako nové. Kredit Hublot

Zdroj:  Hublot

Datum: 19.12.2011 12:42
Tisk článku


Diskuze:

Hm...

Slaviboj Ošćěpić,2011-12-20 01:09:51

Něco mi říká, že se taky odře.

Odpovědět


Nikoli nutně

Oskar Zemčík,2011-12-21 09:53:39

No odře, ale ne jen tak snadno. Ve skutečnosti nevyrobili čarovné zlato ale kompozit.
Zajímalo by mně jestli by podobné struktura nešla vyrábět slinováním, kde by to zlato bylo pojivem. Vyšlo by to levněji (technologie je na to už odladěná) a patent by jim byl k ničemu. Jde jen o to jak dobře drží čisté zlato na těch karbidech a jak složité by bylo vyrobit ten prášek.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace