Insinöörit ovat löytäneet uuden menetelmän hiilen muuttamiseksi melkein hetkellisesti timantiksi tai grafeeniksi
Rice -yliopiston tutkimusryhmä on luonut täysin uuden menetelmän monenlaisista lähteistä peräisin olevan hiilen muuttamiseksi sellaisiksi melko hyödyllisiksi muodoiksi kuin grafeeni ja jopa timantti.
Uusi menetelmä käyttää ns. Sähkön "salamaa", joka lämmittää hiilen lähes välittömästi ja muuttaa sen lopulliseen muotoonsa, joka riippuu suoraan "salaman" pituudesta.
Uusi menetelmä grafeenin ja timantin valmistamiseksi
Grafeenin ja jopa timantin saamiseksi käytetty menetelmä tunnetaan nimellä Instant Joule Heating (FJH), ja tutkijaryhmä kuvasi sen ensimmäisen kerran tammikuussa 2020.
Joten kuvatun menetelmän mukaan sähkövirta johdetaan hiiltä sisältävien materiaalien läpi, samalla kun ne kuumennetaan 2727 celsiusasteen lämpötilaan (4940 astetta Fahrenheit). Tämä voimakas lämmitys muuttaa hiilen koskemattomiksi putkimaisiksi grafeenihiutaleiksi.
Viimeisessä kokeessa tutkimusryhmä meni pidemmälle ja paransi tätä prosessia, ja tulos sai muuta materiaalia.
Joten aluksi "salaman" pituus oli 10 millisekuntia, mutta kokeilut tämän salaman pituuden muuttamiseksi välillä 10 - 500 millisekuntia osoittivat, että seurauksena oli eri muotoja voidaan saada hiilestä, mukaan lukien nanodiamantit, sekä "samankeskistä" hiiltä, jossa hiiliatomi on ympäröity ytimen ympärille nanodimantti.
Tutkijat onnistuivat myös nopeuttamaan tätä prosessia merkittävästi lisäämällä alkuperäiseen seokseen komponentteja, kuten erilaisia fluoriyhdisteitä ja edeltäjiä.
Siten aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että fluorin lisäämisen vuoksi hiiliatomien tarttuminen on kestävämpää, mikä mahdollistaa nanodimanttien saamisen ilman valtavaa painetta.
Tutkimuksen tekijöiden mukaan heidän FJH -teknologiansa ansiosta voidaan luoda uusia hiilen muotoja lähes teollisessa mittakaavassa, mikä oli aiemmin erittäin vaikeaa.
Esimerkiksi nanotimantteilla, jotka ovat melko kysyttyjä elektroniikan eri komponenteissa, on melko monimutkainen tuotantoalgoritmi, koska vaaditaan erillinen seostusprosessi. Ja FJH -menetelmä yksinkertaistaa huomattavasti niiden saamista.
Lisäksi teollisuus kuluttaa melko paljon pieniä timantteja leikkuutyökalujen osissa ja sähköeristeiden roolissa.
Nanodiamanttien fluoratun version valmistaminen mahdollistaa näiden rakenteiden muokkaamisen ja halvan ja ennen kaikkea tehokkaan tekniikan tarjoamisen.
Tutkijat jakoivat tehdyn työn tulokset ACS Nano -verkkoportaalin sivuilla.
Piditkö materiaalista? Arvioi sitten ja älä unohda tilata kanavaa.
Kiitos huomiostasi!