Inžinieri objavili novú metódu takmer okamžitej premeny uhlíka na diamant alebo grafén

Výskumný tím z Rice University vytvoril úplne novú metódu premeny uhlíka z rôznych zdrojov na celkom užitočné formy, ako je grafén a dokonca diamant.

Nová metóda používa takzvaný „záblesk“ elektriny, ktorý takmer okamžite zahrieva uhlík a transformuje ho do konečnej podoby, ktorá priamo závisí od dĺžky „blesku“.

Vedci vyvinuli spôsob, ako využiť „záblesky“ elektriny na premenu uhlíka do rôznych foriem, napríklad na grafén alebo nanodiamanty. iLexx / Depositphotos

Nová metóda výroby grafénu a diamantu

Metóda používaná na výrobu grafénu a dokonca diamantu je známa ako Instant Joule Heating (FJH) a bola prvýkrát popísaná tímom vedcov v januári 2020.

Podľa opísanej metódy elektrický prúd prechádza cez materiály obsahujúce uhlík a zahrieva ich na teplotu 2727 stupňov Celzia (4940 stupňov Fahrenheita). Toto intenzívne zahrievanie premieňa uhlík na pôvodné rúrkové grafénové vločky.

V poslednom experimente výskumný tím išiel ďalej a zlepšil tento proces a výstup dostal ďalšie materiály.

Pôvodne sa teda dĺžka „blesku“ rovnala 10 milisekundám, ale experimenty so zmenou dĺžky tohto blesku v rozsahu od 10 do 500 milisekúnd ukázali, že v dôsledku toho z uhlíka je možné získať rôzne formy, vrátane nanodiamantov, ako aj „koncentrického“ uhlíka, v ktorom je atóm uhlíka obalený okolo jadra z nanodiamant.

Vedcom sa tiež podarilo tento proces výrazne urýchliť pridaním zložiek, ako sú rôzne zlúčeniny fluóru a prekurzor do pôvodnej zmesi.

Predchádzajúce štúdie teda ukázali, že v dôsledku pridania fluóru dochádza k trvalejšej adhézii atómov uhlíka, čo umožňuje získať nanodiamanty bez vytvárania obrovského tlaku.

Podľa autorov štúdie ich technológia FJH umožní vytváranie nových foriem uhlíka v takmer priemyselnom meradle, čo bolo predtým mimoriadne ťažké dosiahnuť.

Napríklad nanodiamanty, ktoré sú v rôznych častiach elektroniky veľmi žiadané, majú pomerne zložitý výrobný algoritmus, pretože je potrebný samostatný legovací proces. A metóda FJH ich získavanie výrazne zjednodušuje.

Priemysel navyše spotrebúva pomerne veľké množstvo malých diamantov v súčiastkach rezných nástrojov, ako aj v úlohe elektrických izolátorov.

A výroba fluórovanej verzie nanodiamantov umožňuje modifikovať tieto štruktúry a poskytnúť lacnú a hlavne efektívnu technológiu.

Vedci sa podelili o výsledky práce vykonanej na stránkach internetového portálu ACS Nano.

Páčil sa vám materiál? Potom ho ohodnoťte a nezabudnite sa prihlásiť na odber kanála.

Ďakujem za tvoju pozornosť!