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

Chatbot mluví za mrtvého – od nápadu k realizaci

Pavel Houser , 30. listopad 2016 13:00
Pavel Houser

Na webu The Verge popsala Casey Newton příběh dvou přátel (Eugenia Kuyda a Roman Mazurenko). Peripet...

Více





Kalendář

20. 03.

24. 03.
CeBIT 2017
RSS 

Zprávičky

Nový zákon o výzkumu chystá "blacklist" příjemců i ministerstvo

ČTK , 09. prosinec 2016 16:31

Velké změny ve fungování Grantové a Technologické agentury, novou vědeckou radu ČR i takzvaný "black...

Více 0 komentářů

Fitbit koupil průkopníka chytrých hodinek Pebble

ČTK , 09. prosinec 2016 15:00

Americký výrobce chytrých náramků a hodinek Fitbit koupil software, patenty a další aktiva duševního...

Více 0 komentářů

Američané možná umožní v letadlech telefonování přes wi-fi

ČTK , 09. prosinec 2016 13:00

Aerolinky ve Spojených státech by v budoucnu mohly umožňovat telefonování v letadle s použitím wi-fi...

Více 2 komentářů

Starší zprávičky

Česká pošta od ledna zdraží posílání do zahraničí o pět až 20 Kč

ČTK , 09. prosinec 2016 11:39

Česká pošta od ledna zvýší ceny za posílání listovních zásilek do zahraničí o pět korun, balíky podr...

Více 0 komentářů

Za vzněcováním smartphonu iPhone 6 jsou vnější vlivy, tvrdí Apple

ČTK , 08. prosinec 2016 11:30

Firma Apple odmítla podezření čínských uživatelů svého chytrého telefonu iPhone 6, že za problémy s ...

Více 0 komentářů

Verizon prodá firmě Equinix datová centra za 3,6 miliardy USD

ČTK , 08. prosinec 2016 10:00

Největší americký mobilní operátor Verizon Communications prodá specializované společnosti Equinix 2...

Více 0 komentářů

Tchajwanský Foxconn jedná o rozšíření svých aktivit v USA

ČTK , 07. prosinec 2016 15:00

Tchajwanská společnost Foxconn jedná o rozšíření svých aktivit ve Spojených státech. Oznámila to dne...

Více 0 komentářů