Новый метод мгновенно превращает углерод в графен или алмаз

Исследователи из Университета Райса разработали способ превращения углерода из различных источников в полезные формы, такие как графен или алмаз.

Метод использует электрический "разряд" для нагрева углерода, преобразуя его в конечную форму, которая определяется длительностью разряда.

Углеродные материалы через джоулев нагрев

Эта техника известна как джоулев нагрев (FJH), и команда впервые описала ее в январе 2020 года. Электрический ток пропускается через углеродсодержащие материалы, нагревая их примерно до 2 727 °C (4 940 °F), что превращает углерод в чистые, турбострикционные графеновые хлопья.

Теперь исследователи усовершенствовали этот процесс для создания других материалов. Первоначальная вспышка длилась 10 миллисекунд, но команда обнаружила, что, изменяя длительность между 10 и 500 миллисекундами, они могут направлять углерод на преобразование и в другие формы. К ним относятся наноалмаз и "концентрический углерод", где атомы углерода образуют оболочку вокруг ядра наноалмаза.

Чтобы помочь процессу, органические соединения фтора и прекурсоры добавляются в смесь в самом начале. Предыдущие исследования показали, что фтор способствует более прочному сцеплению атомов углерода, что позволяет изготавливать наноалмазы в более щадящих условиях - обычно для этого требуется очень высокое давление.

Команда говорит, что новый процесс FJH может помочь производить эти новые формы в больших объемах, что традиционно сложно сделать. Это касается и фторированных наноалмазов, которые более полезны в электронных компонентах, таких как полупроводники, но обычно требуют отдельного процесса легирования.

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

"В промышленности уже давно используются мелкие алмазы в режущих инструментах и в качестве электрических изоляторов", - говорит Джеймс Тур, ведущий исследователь исследования. "Фторированная версия обеспечивает путь к модификации этих структур. К тому же существует большой спрос на графен, а фторированное семейство здесь производится недавно в рассыпном виде". Концентрически-оболочечные структуры использовались в качестве присадок к смазочным материалам, и этот метод флуоресценции может обеспечить недорогой и быстрый путь к этим образованиям".

Команда говорит, что следующие шаги - это эксперименты с использованием других добавок, таких как бор, фосфор и азот. опубликовано econet.ru по материалам newatlas.com

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet