Версия для слабовидящих
Ученые разработали новый простой способ превращения графита в алмаз Печать Email
Новости об инновациях
08.04.2014

Традиционно искусственные алмазы медленно выращиваются из углерода в условиях высокой температуры и давления. Но ученые из Стэнфордского университета нашли более простой и быстрый метод превращения графита (материала, используемого для изготовления грифелей карандашей) в кристаллическую форму углерода, в искусственный алмаз. Этот метод, который работает без необходимости использования высокого давления, основан на использования водорода и платинового основания, может стать основой крупномасштабного производства алмазов, используемых в режущих инструментах, в различном оборудовании, в области квантовых вычислений и коммуникаций.

Обычно синтетические алмазы изготавливаются из графита, материала, который можно условно рассматривать как многослойный графен. Графит подвергают воздействию очень высокого давления, в пределах 150 тысяч атмосфер, сил которого достаточно для реформирования одномерной кристаллической решетки графена в трехмерную кристаллическую решетку алмаза. Понятно, что такой метод никак нельзя назвать простым, его реализация требует использования высокопрочного и теплостойкого механического оборудования, что отрицательно сказывается на стоимости конечного продукта, т.е. искусственных алмазов.

Новый метод, разработанный стэндфордскими учеными, позволяет создать гибкое и простое производство синтетических алмазов, стоимость которых будет равна только небольшой части от стоимости алмазов, получаемых традиционным путем.

20140404_2_2.jpg Рис. 1.

Как это часто бывает в науке, новый метод изготовления синтетических алмазов стал «побочным открытием», сделанным в ходе исследований, направленных совершенно в иную сторону. Изначально стэндфордские ученые работали над графеном с целью упрощения технологий его применения в транзисторах.

Группа, возглавляемая Сарпом Кая (Sarp Kaya), поместила на платиновую подложку несколько слоев графеновой пленки и подвергла верхний слой химической обработке водородом. И вместо того, чтобы получить очередной вариант высокоэффективной замены кремнию, ученые зарегистрировали начало цепной реакции, которая преобразовала кристаллическую структуру нескольких графеновых слоев в один алмазный кристалл.

20140404_2_3.jpg Рис. 2.

Проводя более тщательные исследования, ученые выяснили, что присутствие водорода является причиной создания ковалентных химических связей между нижним слоем графена и платиновым основанием.

Позже, при содействии того же самого водорода к получившейся нижней части кристаллической решетки будущего алмаза подобным образом начинают присоединяться и более верхние слои графена, а платиновое основание в ходе дальнейших превращений выполняет роль стабилизатора структуры будущего кристалла.

Ученые надеются, что

дальнейшие исследования в этом направлении позволят им понять все тонкости происходящих процессов, и они научаться с помощью простых технологий превращать одну любую форму углерода в любую другую, изменяя такие параметры, как материал основания, количество углеродных слоев, давление водорода и температуру.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/uchenye-razrabotali-novyi-prostoi-sposob-prevrashcheniya-grafita-v-almaz

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта