Snadná cesta k diamantům i monitorům a další triky uhlíku

Pavel Houser , 15. prosinec 2015 08:00 0 komentářů
Snadná cesta k diamantům i monitorům a další triky uhlíku

Uhlík typu Q má být další, dosud neznámou formou odlišnou od grafitu i diamantu. Tato modifikace by mohla najít uplatnění i v elektronice. Nebo jej prý lze při pokojové teplotě a běžném tlaku "přetavit" na diamant.

Uhlík Q objevili na North Carolina State University a zároveň vyvinuli i metody, jak uhlík Q přeměnit při pokojové teplotě i běžném tlaku na diamant, a to včetně předem definovaných monokrystalických struktur. V přírodě by se podle autorů studie mohl Q-uhlík vyskytovat v nitru některých planet, to je samozřejmě jen teorie.

Q-uhlík je feromagnetický („klasicky magnetický“ podobně jako třeba železo), což jiné známé modifikace uhlíku nejsou, ani zázračný grafen ne; dokonce se pochybovalo i o tom, zda je to z důvodu vlastností uhlíkových atomů vůbec možné. Nová modifikace je tvrdší než diamant a když tento uhlík jen trochu zahřejeme, začne svítit. Elektrony z krystalové vrstvy Q-uhlíku lze velmi snadno uvolnit, takže uplatnění by mohl tento materiál najít v elektronice, autoři výzkumu konkrétně zmiňují displeje.

Vědci připravili Q-uhlík tak, že začali se substrátem typu plastu či safíru, který potáhli amorfním elementárním uhlíkem – ten na rozdíl od diamantu nebo grafitu nemá jasně definovanou strukturu. Uhlík je pak asi na 200 nanosekund vystaven silnému laserovému pulzu, čímž jeho teplota stoupne na málem 4000 C a poté zase rychle klesne. Vše probíhá za běžného tlaku (poznámka autora: logicky v prostředí inertního plynu, ale původní zdroj uvádí „běžnou okolní atmosféru“, tak nevím).

Tímto způsobem vznikne právě film Q-uhlíku, přičemž tloušťku filmu lze řídit, zatím mezi 20 a 500 nanometry. Tím, jak se modifikují substráty i trvání laserového pulzu, se mohou přímo v Q-uhlíku vytvářet i diamantové struktury – nano/mikro tečky či jehličky i filmy o větší ploše. Jedná se o monokrystalický diamant s možnými aplikacemi v medicíně a elektronice (senzory). Další laserový pulz převede další Q-uhlík na diamant. Vše stále za běžné teploty a s celkem běžným laserem toho typu, jaký se dnes rutinně používá pro operace očí.

Otázkou je, zda uhlík typu Q vůbec potřeba přeměňovat na diamant, když je např. tvrdší. Mnohé průmyslové aplikace diamantu by nejspíš zastal sám, možná i lépe, nicméně podrobněji to zatím prozkoumáno není. Takže kromě samotného využití uhlíku Q stojí za to se zaměřit i speciálně na možnost tímto způsobem připravovat definované diamantové struktury.

Práce byla publikována v Journal of Applied Physics, hlavním autorem byl Jay Narayan. North Carolina State University si už zároveň na popsané postupy podala patenty.

Zdroj: Phys.org


Komentáře

RSS 

Komentujeme

Sociální sítě pro B2B? Bláznovství!

Richard Jan Voigts , 17. květen 2017 07:00
Richard Jan Voigts

Agentura Ami Digital provedla průzkum ohledně využívání sociálních sítí v České republice. Ami Digit...

Více





RSS 

Zprávičky

Hodnota bitcoinu stoupla na nový rekord přes 2400 dolarů

ČTK , 26. květen 2017 09:23

K růstu bitcoinu přispívá příliv nového kapitálu a růst poptávky po dalších digitálních měnách....

Více 0 komentářů

Tři zranitelnosti a opravy: Samba, Joomla, videopřehrávače

Pavel Houser , 25. květen 2017 16:30

Vektorem útoku může být i soubor s titulky....

Více 0 komentářů

Lenovo opět v zisku

ČTK , 25. květen 2017 15:32

Lenovo se snaží omezit svou závislost na trhu s PC a rozšiřuje aktivity v oblasti chytrých telefonů ...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Zákon o elektronické identifikaci Sněmovna asi schválí beze změn

ČTK , 25. květen 2017 09:00

Jedním z cílů nových občanských průkazů je poskytnout držitelům elektronický podpis....

Více 0 komentářů

PayPal rozšiřuje ochranu prodejců v ČR

Pavel Houser , 25. květen 2017 08:00

Tento program se dříve v České republice vztahoval jen na hmotné zboží, nyní se rozšiřuje i o služby...

Více 0 komentářů

Firmy zabývající se virtuální realitou zakládají asociaci

ČTK , 24. květen 2017 16:00

Cílem je propojit vývojářské týmy s universitami, investičními fondy a soukromým sektorem....

Více 0 komentářů

Sněmovna schválila novelu upravující přechod na vysílání DVB-T2

ČTK , 24. květen 2017 13:05

"Já jsem tam postrádal něco ve prospěch virtuálních mobilních operátorů," uvedl budoucí ministr fina...

Více 0 komentářů