Технології

Інженери відкрили новий метод практично миттєвого перетворення вуглецю в алмаз або графен

Наукова група з університету Райса створила абсолютно новий метод перетворення вуглецю з самих різних джерел в такі досить корисні форми, як графен і навіть алмаз. У новому методі застосовується так звана «спалах» електрики, яка практично миттєво нагріває вуглець і перетворює його в остаточну форму, яка напряму залежить від довжини «спалаху».Дослідники розробили спосіб використання «спалахів» електрики для перетворення вуглецю в різні форми, такі як графен або наноалмази.

iLexx / DepositphotosИсследователи розробили спосіб використання «спалахів» електрики для перетворення вуглецю в різні форми, такі як графен або наноалмази. iLexx / DepositphotosНовый метод отримання графена і алмазаПримененный метод отримання графена і навіть алмазу відомий під назвою «Миттєвий джоулевый нагрів» (FJH), і він вперше був описаний командою вчених у січні 2020 року. Так от згідно з описаним методом, електричний струм пропускається через вуглерод матеріали, при цьому розігріваючи до температури в 2727 градусів за Цельсієм (4940 градусів за Фаренгейтом).

Цей сильний нагрів перетворює вуглець в незаймані трубчасті графенові пластівці.В останньому експерименті наукова група пішла далі і вдосконалила цей процес, і на виході отримала інші матеріали. Так спочатку довжина «спалахи» була дорівнює 10 мілісекунд, але експерименти зі зміною довжини спалаху в діапазоні від 10 до 500 мілісекунд показали, що в підсумку з вуглецю можна отримати різні форми, в тому числі і наноалмаз, а також «концентричний» вуглець, в якому атому вуглецю створюють оболонку навколо ядра з наноалмаза.

Зображення концентричного вуглецю, отримане за допомогою електронного мікроскопа, де атоми вуглецю утворюють оболонку навколо наноалмазного ядра.Зображення концентричного вуглецю, отримане за допомогою електронного мікроскопа, де атоми вуглецю утворюють оболонку навколо наноалмазного ядра.Вченим також вдалося істотно прискорити цей процес шляхом додавання в початкову суміш таких компонентів, як різні сполуки фтору і прекурсора.

Так пройшли раніше дослідження показали, що за рахунок додавання фтору відбувається більш міцне злипання атомів вуглецю, що дозволяє отримувати наноалмази без створення величезного тиску.Як заявляють автори дослідження, їх технологія FJH дозволить створювати нові форми вуглецю практично в промислових масштабах, чого раніш добитися було вкрай складно. Наприклад, наноалмази, які досить затребувані в різних компонентах електроніки, мають досить складний алгоритм отримання, так як потрібен окремий процес легування.

А метод FJH істотно спрощує їх отримання.Крій цього, промисловістю споживається досить більша кількість дрібних алмазів у компонентах різальних інструментів, а також в ролі електричних ізоляторів.Ілюстрація різних форм вуглецю, який може виробляти новий процес миттєвого джоулевого нагреваИллюстрация різних форм вуглецю, який може виробляти новий процес миттєвого джоулевого нагреваА виробництво фторований версії наноалмазів дозволяє виконати модифікацію цих структур і дасть недорогу і, головне, ефективну технологію.
Результатами проведеної роботи вчені поділилися на сторінках інтернет-порталу ACS Nano.Сподобався матеріал? Тоді оцініть його і не забудьте підписатися на канал. Спасибі за вашу увагу!

Related posts

Leave a Comment