A szén új formáját állították elő

A Q-szén szobahőmérsékleten, normál nyomáson gyártható le amorf szénből, keményebb a gyémántnál, ferromágneses és energiaközlés hatására világít.

A szén új formáját állították elő

Az Észak-Karolinai Egyetem kutatói a szén új allotrop módosulatát fedezték fel, amely szobahőmérsékleten és normál légköri nyomáson képes a gyémántokra jellemző szerkezetet felvenni. A Q-szén előállítói szerint az anyag talán a természetben is előfordulhat, de valószínűleg csak egyes bolygók magjában található meg. Az új szénváltozat több különleges tulajdonsággal is rendelkezik, ami legközelebbi „rokonaira”, a gyémántra és a grafitra nem jellemző. Az egyik ilyen érdekes vonás, hogy a Q-szén ferromágneses, emellett keményebb, mint a gyémánt, és kismértékű energiaközlés esetén is ragyogni kezd. Az anyagot létrehozó kutatók szerint ezen tulajdonságai ideálissá tehetik például arra, hogy újfajta kijelzők készüljenek belőle.

A Q-szenet úgy állítják elő, hogy egy zafír, üveg vagy polimer alapot amorf szénnel vonnak be, majd egy 200 nanoszekundumos lézerpulzussal világítják meg a területet. Ennek hatására a szén hőmérséklete először hirtelen 4000 kelvinre hevül, majd gyorsan hűlni kezd. Az eljárás eredményeként normál légköri nyomáson egy 20‒500 nanométer vastag, Q-szénből álló réteg alakul ki a felületen. Attól függően, hogy milyen alapra helyezik az amorf szenet az eljárás elején, a réteg változó gyorsasággal fog lehűlni, ami eltérő struktúrákat eredményezhet a létrejövő Q-szénben. Megfelelően megválasztott felülettel például az is elérhető, hogy a Q-szénben gyémántszerkezetek alakuljanak ki.

Az új módszerrel létrehozott mikrogyémántok elektronmikroszkópos képe

A módszerrel tehát gyémánt nano- és mikrotűk, nanopontok és nagy kiterjedésű gyémántfilmek hozhatók létre, amelyek többek közt hatóanyagbevitel és különböző ipari folyamatok során használhatóak, illetve magas hőmérsékleten működő kapcsolók, és elektronikai eszközök is gyárthatók belőlük, mondja Jay Narayan, a kutatás vezetője. Mivel az így előállított objektumok monokristályos szerkezetűek, vagyis folytonos, rácshibák nélküli kristályok lesznek, ezek jóval erősebbek, mint a polikristályok, folytatja a kutató. Az pedig különösen szerencsés, hogy szobahőmérsékleten és normál nyomáson is legyárthatók, egy egyszerű, szemműtéteknél is használt lézer segítségével.

A kész, de a kívántnál szabálytalanabb Q-szén rétegek ráadásul bármikor kristályszerkezetűvé alakíthatók, ha megismételjük a lézeres hevítés, és hűtés folyamatát, mondja Narayan. Az új anyaggal kapcsolatban ugyanakkor még számos kérdés megválaszolásra vár. A szakértők egyelőre még csak ismerkednek Q-szén filmek és egyéb objektumok tulajdonságaival, illetve azzal, hogyan lehet manipulálni ezeket. Ha azonban sikerül kiismerni az új allotropot, a Q-szén több alkalmazási területen is leválthatja a gyémántot, mivel a kutatók elmondása szerint sokkal olcsóbb és egyszerűbb előállítani ez utóbbinál.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward