Sztuczny diament otrzymywany w temperaturze pokojowej. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Sztuczny diament uzyskany w temperaturze pokojowej

23.11.2020

Nowa technologia umożliwia syntezę sztucznych diamentów bez silnego ogrzewania i uzyskanie nawet najrzadszego lonsdaleitu o szczególnie mocnych kryształach.

W warunkach naturalnych diamenty powstają głęboko we wnętrzu Ziemi. Jej tworzenie trwa długo, wymaga wysokiego ciśnienia i ogrzewania powyżej 1000 °C. Możliwe jest szybsze uzyskanie diamentów syntetycznych, chociaż proces ten nadal przebiega pod ogromnymi ciśnieniami i temperaturami. Dopiero teraz naukowcy nauczyli się radzić sobie bez ogrzewania, opracowując syntezę diamentów w zwykłej temperaturze pokojowej.

Atomy węgla mogą tworzyć różnorodne struktury – od płaskiego i czarnego grafenu po ultramocny i przezroczysty diament. Jednak diamenty też są inne: cząsteczki w jego kryształach można łączyć nie tylko w „klasyczny” sześcian, ale także w sześciokątną sieć krystaliczną, tworząc specjalną formę diamentu - lonsdaleit. Jest jeszcze twardszy niż sześcienny, ale w naturze jest znacznie mniej powszechny. Tak, aw laboratorium trudniej go uzyskać.

Jednak międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez profesora australijskiego National University Jody Bradby zdołał zsyntetyzować diamenty zarówno sześcienne, jak i sześciokątne bez użycia wysokich temperatur. Z reguły w tym celu starają się sztucznie odtworzyć warunki wnętrza ziemi z ich ciepłem i ogromnym ciśnieniem. Jednak tym razem fizycy zwrócili się do innego naturalnego mechanizmu powstawania diamentów - meteorytu.

Kryształy te rzeczywiście mogą powstawać z węgla w wyniku potężnych uderzeń ciał niebieskich, nie tylko na Ziemi, ale także w kosmosie. Zakłada się, że temperatura nie jest tak istotna jak siła ścinająca, przez co różne warstwy materiału doświadczają siły skierowanej w różnych kierunkach. Wyobraź sobie silne pchnięcie w stół z luźnymi nogami: blat porusza się w jednym kierunku, nogi w przeciwnym.

Dlatego autorzy zaprojektowali układ, który umożliwiał działanie na próbkę grafitową z dużą siłą ścinającą i jednocześnie ogromnym ciśnieniem. Po zbadaniu próbki pod mikroskopem elektronowym znaleźli kryształy diamentu. Kryształy sześcienne utworzyły najcieńszą „kapilarę” między warstwami lonsdaleitu. Proces trwał zaledwie kilka minut, a naukowcy mają nadzieję, że uda się go sfinalizować do zastosowań przemysłowych i masowej syntezy tego niesamowicie wytrzymałego materiału.

Możliwe jest nawet, że przez dalsze zwiększanie siły ścinającej możliwe będzie zmniejszenie ciśnienia wymaganego do tworzenia kryształów. Do tej pory wymaga to około 80 GPa – jak zauważają autorzy, „ciśnienie porównywalne z wagą 640 słoni afrykańskich balansujących na palcu baletu”.

<< Powrót: TerraMaster F5-221 NAS 24.11.2020

>> Naprzód: Rzeczywistość mieszana dla samochodów 23.11.2020

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza 04.05.2024

Rozwój robotyki wciąż otwiera przed nami nowe perspektywy w zakresie automatyzacji i sterowania różnymi obiektami. Niedawno fińscy naukowcy zaprezentowali innowacyjne podejście do sterowania robotami humanoidalnymi za pomocą prądów powietrza. Metoda ta może zrewolucjonizować sposób manipulowania obiektami i otworzyć nowe horyzonty w dziedzinie robotyki. Pomysł sterowania obiektami za pomocą prądów powietrza nie jest nowy, jednak do niedawna realizacja takich koncepcji pozostawała wyzwaniem. Fińscy badacze opracowali innowacyjną metodę, która pozwala robotom manipulować obiektami za pomocą specjalnych strumieni powietrza, takich jak „palce powietrzne”. Algorytm kontroli przepływu powietrza, opracowany przez zespół specjalistów, opiera się na dokładnym badaniu ruchu obiektów w strumieniu powietrza. System sterowania strumieniem powietrza, realizowany za pomocą specjalnych silników, pozwala kierować obiektami bez uciekania się do siły fizycznej ... >>

Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe 03.05.2024

Dbanie o zdrowie naszych pupili to ważny aspekt życia każdego właściciela psa. Powszechnie uważa się jednak, że psy rasowe są bardziej podatne na choroby w porównaniu do psów mieszanych. Nowe badania prowadzone przez naukowców z Texas School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences rzucają nową perspektywę na to pytanie. Badanie przeprowadzone w ramach projektu Dog Aging Project (DAP) na ponad 27 000 psów do towarzystwa wykazało, że psy rasowe i mieszane były na ogół jednakowo narażone na różne choroby. Chociaż niektóre rasy mogą być bardziej podatne na pewne choroby, ogólny wskaźnik rozpoznań jest praktycznie taki sam w obu grupach. Główny lekarz weterynarii projektu Dog Aging Project, dr Keith Creevy, zauważa, że istnieje kilka dobrze znanych chorób, które występują częściej u niektórych ras psów, co potwierdza pogląd, że psy rasowe są bardziej podatne na choroby. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Sterowanie piorunem za pomocą lasera 18.11.2020

Kierując piorun za pomocą wiązki laserowej, energia zmagazynowana w chmurze burzowej może zostać rozładowana tam, gdzie spowoduje mniej szkód.

Fizycy z uniwersytetów w Australii i Stanach Zjednoczonych zademonstrowali technologię, która pozwala kontrolować trajektorię pioruna za pomocą wiązki laserowej.

Naukowcy symulowali w laboratorium warunki atmosferyczne podobne do tych obserwowanych podczas burzy. W naturze błyskawica podąża ścieżką najmniejszego oporu. Można go stworzyć sztucznie - do tego naukowcy wykorzystali przewodzące mikrocząstki grafenu. Po podgrzaniu powodują jonizację sąsiednich cząsteczek powietrza i tworzą ścieżkę dla schodkowego lidera pioruna.

Kierując piorun za pomocą wiązki laserowej, energia zmagazynowana w chmurze burzowej może zostać rozładowana tam, gdzie spowoduje mniej szkód. Oznacza to unikanie ofiar śmiertelnych i pożarów lasów, takich jak te, które nawiedziły Australię w sierpniu 2019 roku.

Technologia kontroli wyładowań elektrycznych może znaleźć zastosowanie również w medycynie: mówimy o optycznych skalpelach do usuwania guzów i nieinwazyjnych metodach chirurgicznych.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn