Версия для слабовидящих
Найден простой способ создания наноалмазов при комнатной температуре Печать Email
Новости науки
23.10.2013
Сказать, что наноалмазы — интересный материал, значит — сильно преуменьшить. Дело не только в том, что они твёрже алмаза и имеют сходные параметры прочности (при большей стойкости к износу). Вот главная тонкость: с их помощью можно создавать наноповерхности, механические характеристики которых в принципе нереализуемы для обычного алмаза.

Схема экспериментальной установки (здесь и ниже иллюстрации Kumar et al.).


Как вы уже догадались, небо вокруг не в наноалмазах не только потому, что они очень маленькие, но и в силу далёкого от простоты техпроцесса получения. Берёте фуллерен (тоже непрост и недёшев) и сжимаете его до десятков гигапаскалей, а то и нагреваете до тысяч кельвинов... Трудно представить, что так можно поиметь нечто с умеренной стоимостью. Даже использование графита не меняет ситуацию, поскольку требует взрывных процедур, позволяющих достичь нужных давлений и температур.

Но чу! Материаловеды из Западного резервного университета Кейза (США) попробовали получить наноалмаз, по сути, при комнатной температуре (много ниже 100 °C) из... обычнейшего этанола, служащего в данном случае источником углерода. И ведь получилось.

«Это несложный процесс: пары этанола при комнатной температуре и давлении превращаются в алмазы, — доходчиво повествует ведущий автор исследования Мохан Санкаран (Mohan Sankaran). — Мы пропускаем газ через [аргоновую] плазму, добавляем водород [для предупреждения возникновения дефектов в итоговых алмазах], и оттуда выходят алмазные наночастицы. Собрать такую установку можно почти в любой лаборатории».

Что особенно важно, низкая температура процесса (применяемая микроплазма сравнительно холодна) позволяет не плавить пластиковые поверхности, но создавать на них наноалмазы. То есть возможно получение пластиков с алмазным покрытием, при этом сравнительно недорогим и исключительно устойчивым к износу.

Наконец, сообщается, что осаждение наноалмазов из паров этанола протекает спокойно и даёт наноалмазы весьма близких размеров — 2–5 нм, что резко отличается от выхода обычных методов, когда из-за варьирующихся давлений и температур в разных точках камеры получаются алмазы разнообразных размеров и форм, которые потом приходится долго сортировать.

Как подчёркивают авторы, помимо износостойких пластиковых поверхностей, гибкой электроники и новых имплантатов, их способ поможет в понимании процессов, происходящих в далёком космосе. И холодная плазма, и водород, и даже спирты часто встречаются в этих небесных высях, что (с учётом описанного выше метода получения наноалмазов) может говорить в пользу именно такого сценария образования экзотического на Земле и часто наблюдаемого в космосе лонсдейлита (гексагонального алмаза). Именно он был вторым по распространённости видом алмазных кристаллов, полученных экспериментаторами (а впереди — обычный кубический кристалл с выходом около 50%).

При такой температуре даже банальный пенополистирол не успеет разложиться. Словом, путь к нанесению наноалмазов по выходу из реактора на любые поверхности объявляется открытым!


Сегодня материаловеды работают над масштабированием своей технологии и вариантами её коммерциализации, причём речь идёт не только о промышленном применении. Так, наноалмазы уже показали себя при доставке лекарств к раковым клеткам. В отличие от других «перевозчиков», они не вызывают защитной реакции организма, которая чаще всего сводит на нет химиотерапию, оттого их таланты могут иметь здесь огромное значение. Причём в самом обозримом будущем.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature Communications.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/materialovedenie/10009662/

 

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