Inženýři objevili novou metodu téměř okamžité přeměny uhlíku na diamant nebo grafen

Výzkumný tým z Rice University vytvořil zcela novou metodu převodu uhlíku z celé řady zdrojů do docela užitečných forem, jako je grafen nebo dokonce diamant.

Nová metoda využívá takzvaný „záblesk“ elektřiny, který téměř okamžitě ohřívá uhlík a transformuje ho do konečné podoby, která přímo závisí na délce „záblesku“.

Vědci vyvinuli způsob, jak pomocí „výbuchů“ elektřiny převádět uhlík do různých forem, jako je grafen nebo nanodiamanty. iLexx / Depositphotos

Nová metoda výroby grafenu a diamantu

Metoda používaná k výrobě grafenu a dokonce diamantu je známá jako Instant Joule Heating (FJH) a byla poprvé popsána týmem vědců v lednu 2020.

Podle popsané metody tedy elektrický proud prochází materiály obsahujícími uhlík a zahřívá je na teplotu 2727 stupňů Celsia (4940 stupňů Fahrenheita). Toto silné zahřívání přeměňuje uhlík na nedotčené tubulární grafenové vločky.

V posledním experimentu šel výzkumný tým dále a tento proces vylepšil a výstup obdržel další materiály.

Zpočátku se tedy délka „blesku“ rovnala 10 milisekundám, ale experimenty se změnou délky tohoto blesku v rozmezí od 10 do 500 milisekund ukázaly, že v důsledku z uhlíku lze získat různé formy, včetně nanodiamantů, jakož i „soustředného“ uhlíku, ve kterém je atom uhlíku obalen kolem jádra z nanodiamant.

Vědcům se také podařilo tento proces výrazně urychlit přidáním složek, jako jsou různé sloučeniny fluoru a prekurzor do počáteční směsi.

Předchozí studie tedy ukázaly, že díky přidání fluoru dochází k silnější adhezi atomů uhlíku, což umožňuje získat nanodiamanty bez vytváření obrovského tlaku.

Podle autorů studie jejich technologie FJH umožní vytváření nových forem uhlíku v téměř průmyslovém měřítku, což bylo dříve extrémně obtížné dosáhnout.

Například nanodiamanty, které jsou v různých součástkách elektroniky velmi žádané, mají poměrně složitý výrobní algoritmus, protože je vyžadován samostatný proces legování. A metoda FJH jejich získání značně zjednodušuje.

Kromě toho průmysl spotřebovává poměrně velké množství malých diamantů v součástech řezných nástrojů a také v roli elektrických izolátorů.

A výroba fluorované verze nanodiamantů umožňuje upravit tyto struktury a poskytnout levnou a hlavně efektivní technologii.

Vědci sdíleli výsledky odvedené práce na stránkách internetového portálu ACS Nano.

Líbil se vám materiál? Pak to ohodnoťte a nezapomeňte se přihlásit k odběru kanálu.

Děkuji za pozornost!