|  | 7 апреля 2014 | Новости науки и техники

Ученые разработали новый простой способ превращения графита в алмаз

Графит и алмаз


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.

Решетка графита и алмаза


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.

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.

Процесс преобразования


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.




Ключевые слова:
Углерод, Графен, Графит, Алмаз, Кристаллическая, Решетка, Давление, Водород, Платина, Кристалл

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Найден новый способ получения высококачественного графена при помощи микров ...
  • Ученые превратили алмаз в практически идеальный полупроводник для силовой э ...
  • Разработан новый способ изготовления искусственных алмазов, обладающих повы ...
  • Ученые обнаружили новую сверхтвердую форму углерода.
  • C помощью алмазов теперь можно хранить и обрабатывать огромные массивы инфо ...




  • 7 апреля 2014 09:39
    #1 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    Даеш Алмазный Шкаф в каждый дом !!!! wink
        
    7 апреля 2014 12:11
    #2 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    CoJIb,
    И чего с этим шкафом потом делать? belay


    --------------------
        
    7 апреля 2014 14:29
    #3 Написал: SK

    Публикаций: 0
    Комментариев: 67
    beany85,
    Прятаться в нём во время бомбёжки.
    Но шкаф вряд-ли получится, насколько я понял технология позволяет изготовлять только очень тонкие алмазные плёнки.
        
    7 апреля 2014 14:49
    #4 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    SK,
    ну это пока, можно сделать нано-платиновы-графено пирог, на принтере печатать, и получть алмаз любой формы
        
    8 апреля 2014 06:13
    #5 Написал: muhametshin_ruslan

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    SK,
    Прятаться во время бомбёжки не получится - алмаз горит.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.