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

Jak probíhá adopce cloudu

Pavel Houser , 16. únor 2018 09:45
Pavel Houser

Cloud už neznamená jen SaaS, jenže… K dispozici je řada analýz i prognóz, které dokládají, jak se po...

Více








RSS 

Zprávičky

Také USA obvinily Rusko, že má na svědomí velký loňský kyberútok

ČTK , 17. únor 2018 08:00

Po Británii i Spojené státy obvinily ruskou vládu, že stojí za vlnou kybernetických útoků, která lon...

Více 1 komentářů

Lékařům nebudou letos hrozit pokuty za předpis papírového receptu

ČTK , 16. únor 2018 10:00

"Chceme mít rok na odladění systému a jeho vylepšení," řekl ministr zdravotnictví Adam Vojtěch....

Více 0 komentářů

Jourová: Facebook a Twitter musejí v ochraně spotřebitelů přidat

ČTK , 16. únor 2018 09:00

Nedostatky prý neodstranil zejména Twitter, naopak změny Google+ se zdají být v souladu s unijními p...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Senátoři se postavili proti nadměrným sankcím kvůli GDPR

ČTK , 16. únor 2018 08:00

Pokuty musí být vždy přiměřené s tím, že dolní sazba pokuty přitom zcela jistě bude nulová," uvedl m...

Více 0 komentářů

Uber v uplynulém roce prohloubil ztrátu na 4,5 miliardy dolarů

ČTK , 15. únor 2018 11:02

Podnik současně získal více než 14 miliard dolarů z nových investic. ...

Více 0 komentářů

Vláda bude u Ústavního soudu hájit zákony o sběru dat na sítích

ČTK , 15. únor 2018 09:00

Má sběr dat o tom, komu lidé volají a kdy se připojují na internet, výrazný vliv na objasňování krim...

Více 2 komentářů

Švýcarská Amalthea electronics postaví továrnu v Tachově

ČTK , 15. únor 2018 08:00

Výrobce elektronických a telekomunikačních zařízení, například elektronických prvků do turniketů, ro...

Více 0 komentářů