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

Skutečně software pohltí svět?

Pavel Houser , 22. duben 2017 14:00
Pavel Houser

Výrok, podle něhož má software pojídat svět, jako první použil (zřejmě) Marc Andreessen v roce 2011 ...

Více





RSS 

Zprávičky

FabLab: brněnská dílna pro start-upy i technické nadšence

Pavel Houser , 23. duben 2017 09:00

3D dílna nabízí např. laserovou řezačku, 3D tiskárny a 3D skener. FabLab Brno je součástí celosvětov...

Více 0 komentářů

3 % Čechů již byla okradena při platbách online

Pavel Houser , 22. duben 2017 12:00

Ve většině případů šlo o částku do 5 000 Kč....

Více 0 komentářů

Senát zrušil plošné výjimky ze zveřejňování smluv v registru

ČTK , 22. duben 2017 10:00

Senát dnes schválil zrušení plošných výjimek ze zveřejňování smluv v jejich registru. Postavil se dn...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Polovina českých měst prý uvažuje o využití IoT

ITBiz.cz , 21. duben 2017 14:00

Sedm procent českých měst a obcí už využívá internet věcí (IoT) pro efektivnější samosprávu, nejčast...

Více 0 komentářů

Asociace slovenských operátorů je proti vyřazení českých stanic

ČTK , 21. duben 2017 13:00

Za přehnaný označila asociace sdružující slovenské kabelové operátory (APKT) požadavek tamní soukrom...

Více 0 komentářů

Yoga A12, nový tablet do firem

Pavel Houser , 21. duben 2017 10:00

Společnost Lenovo představila další přírůstek do své rodiny zařízení s operačním systémem Android. ...

Více 1 komentářů

Policie eviduje sebepoškozování kvůli internetové hře

ČTK , 21. duben 2017 07:00

Policie zaznamenala několik případů sebepoškození pořezáním v rámci internetové hry Modrá velryba. N...

Více 2 komentářů