Insenerid on avastanud uue meetodi süsiniku peaaegu hetkeliseks muutmiseks teemandiks või grafeeniks

Rice'i ülikooli uurimisrühm on loonud täiesti uue meetodi mitmesuguste allikate süsiniku muundamiseks selliseks üsna kasulikuks vormiks nagu grafeen ja isegi teemant.

Uue meetodi puhul kasutatakse elektri niinimetatud "välklampi", mis soojendab süsiniku peaaegu hetkega ja muudab selle lõplikuks, mis sõltub otseselt "välgu" pikkusest.

Teadlased on välja töötanud viisi elektri "välklampide" kasutamiseks, et muuta süsinik mitmesuguseks, näiteks grafeeniks või nanodiamandiks. iLexx / Depositphotos

Uus meetod grafeeni ja teemandi tootmiseks

Grafeeni ja isegi teemandi saamiseks kasutatud meetod on tuntud kui Instant Joule Heating (FJH) ja seda kirjeldas esmakordselt teadlaste meeskond jaanuaris 2020.

Seega juhitakse kirjeldatud meetodi kohaselt elektrivool läbi süsinikku sisaldavate materjalide, kuumutades neid samal ajal temperatuurini 2727 kraadi (4940 kraadi Fahrenheiti). See tugev kuumutamine muudab süsiniku puutumatuteks torukujulisteks grafeenihelvesteks.

Viimases katses läks uurimisrühm kaugemale ja täiustas seda protsessi ning väljund sai muid materjale.

Nii et esialgu oli "välgu" pikkus 10 millisekundit, kuid katsed selle välgu pikkuse muutmiseks vahemikus 10 kuni 500 millisekundit näitasid, et selle tulemusena erinevaid vorme on võimalik saada süsinikust, sealhulgas nanodiamandid, samuti "kontsentrilist" süsinikku, milles süsinikuaatom on ümbritsetud südamiku ümber nanodiamant.

Samuti õnnestus teadlastel seda protsessi oluliselt kiirendada, lisades algsele segule selliseid komponente nagu erinevad fluoriühendid ja eelkäija.

Seega on varasemad uuringud näidanud, et fluori lisamise tõttu tekib süsinikuaatomite vastupidavam adhesioon, mis võimaldab saada nanodiamante ilma tohutut survet tekitamata.

Uuringu autorite sõnul võimaldab nende FJH -tehnoloogia luua uusi tööstusliku mastaabiga süsinikuvorme, mida varem oli äärmiselt raske saavutada.

Näiteks nanodiamantidel, mis on elektroonika erinevates komponentides üsna nõudlikud, on üsna keeruline tootmisalgoritm, kuna on vaja eraldi legeerimisprotsessi. Ja FJH meetod lihtsustab oluliselt nende saamist.

Lisaks tarbib tööstus üsna palju väikeseid teemante lõikeriistade komponentides, samuti elektriisolaatorite rollis.

Nanodiamantide fluoritud versiooni tootmine võimaldab neid struktuure muuta ja pakkuda odavat ja mis kõige tähtsam - tõhusat tehnoloogiat.

Teadlased jagasid tehtud töö tulemusi ACS Nano Interneti -portaali lehtedel.

Kas teile materjal meeldis? Seejärel hinnake seda ja ärge unustage kanalit tellida.

Täname tähelepanu eest!