Новият Вид Въглерод Е По-Твърд И По-Ярък От Диамантите

{h1}

Нова фаза на въглерод, наречена q-въглерод, е още по-твърда и ярка от естествените диаманти и има уникални магнитни и електрически свойства.

Учените са проектирали нов тип въглерод, който е по-твърд и блестящ от естествено оформените диаманти.

За тези, които искат да носят уникален блясък на пръстите си, новият материал, наречен Q-карбон, също издава мек блясък.

"Тази нова фаза е много уникална", каза съавторът на изследването Джагдиш Нараян, учен по материали в Държавния университет в Северна Каролина. "Той има нови електрически, оптични и магнитни свойства."

Например материалът може да действа като метал или като полупроводник и е магнитен при стайна температура, добави той. [Снимки: 6-те най-известни скали в света]

Топлина и налягане

Въпреки че са един от най-повсеместните и емблематични символи на богатството и лукса, учените все още не разбират напълно как се формират диамантите. Повечето от тях смятат, че диамантите, добивани днес, са се образували между 1 милиард и 3 милиарда години, на дълбочина около 62 мили (100 километра) под земната повърхност, твърдят преди това изследователи WordsSideKick.com.

В тази подземна тенджера под налягане молекулите на въглеродния диоксид бяха смачкани с налягане от около 725 000 паунда. на квадратен инч (5 милиона килопаскали) и се нагряват до набъбващите 2200 градуса по Фаренхайт (1200 градуса по Целзий), според проучване от 2012 г. в списанието Nature. Тези екстремни условия изтласкват кислородните молекули и създават силно симетрична решетка от въглеродни атоми.

Учените отдавна се опитват да надминат майката природа, като произвеждат синтетични диаманти в лабораторията. Обикновено те се опитват да пресъздадат високата топлина и налягане, намиращи се в недрата на Земята, раздробявайки графита в искрящи скъпоценни камъни. Но тези диаманти често не са толкова силни, колкото оригиналите, защото графитът се смесва с друг метал. Друг метод, наречен отлагане на химически пари, издухва въглеводороден газ над субстрата и използва химически реакции за образуване на диаманти. Тези диаманти често имат по-малко недостатъци от естествено отглежданите диаманти.

По-твърди и по-ярки

За да стане по-добре, Нараян и неговите колеги нагряват неструктурирана маса от въглеродни атоми, известна като аморфен въглерод, с малки импулси от лазери. Невероятно фокусираните светлинни лъчи стопиха вътрешността на твърдия въглерод в течен въглерод. След това те са използвали процес, известен като закаляване, който бързо охлажда материала, като го потапя в течност, съобщават изследователите в сряда (2 декември) в списанието за приложна физика.

Обикновено термодинамиката диктува въглеродните атоми да променят начина, по който се подреждат при по-ниски температури. Но процесът на закаляване охлажда течния въглерод с 1,8 милиарда градуса по Фаренхайт в секунда (1 милиард градуса по Целзий в секунда).

"Правим го толкова бързо, че можем да заблудим Майката природа", каза Нараян пред WordsSideKick.com.

Това бързо закаляване „замразява“ въглеродните атоми на място, оставяйки ги свити заедно в плътно изтъкана матрица.

Резултатът? Супер твърд материал, който е по-ярък от обикновените диаманти.

"Това е по-съвършено от това, което хората правят по високо налягане и висока температура или по начин на природата", каза Нараян.

Необичайни свойства

Създаването на карат Q-въглерод отнема 15 минути, което означава, че учените могат да направят гигантски, зашеметяващ скъпоценен камък за колие или пръстен сравнително бързо. (Представете си огърлица от свръхпарки диаманти, които също светеха - каква научна фантастика ще бъде това?)

Но неговите необичайни свойства означават, че могат да бъдат по-полезни за други приложения, каза Нараян.

Магнитният Q-въглерод (Q означава угасяване) би направил перфектен материал за биологични импланти, които чувстват магнитни полета. Стегнатото прилягане между въглеродните атоми също означава, че електроните се разрушават, за да излязат от въглеродните атоми, така че най-малкото напрежение може да подтикне въглеродните атоми да освободи електрони, създавайки мек блясък. Това го прави идеален за създаване на екрани, които използват по-малко енергия, каза Нараян.

И невероятната му твърдост го прави идеалният материал за дълбоководно сондиране, добави Нараян.

Следвайте Tia Ghose нататък кикотене и . последвам Наука на живо @wordssidekick, Facebook, Оригинална статия на Наука на живо.


Видео Добавка: .




Изследване


„Smart Fur“ Позволява На Robo-Pets Да Чете Емоциите На Собствениците
„Smart Fur“ Позволява На Robo-Pets Да Чете Емоциите На Собствениците

Ултра-Гъвкав Техник Може Да Наблюдава Мозъка
Ултра-Гъвкав Техник Може Да Наблюдава Мозъка

Наука Новини


Какви Черти Трябва Да Има Всяко Правосъдие На Върховния Съд?
Какви Черти Трябва Да Има Всяко Правосъдие На Върховния Съд?

Как Работи Прозрачната Алуминиева Броня
Как Работи Прозрачната Алуминиева Броня

2 Часа Стоене На Работа Може Да Укрепи Вашето Здраве
2 Часа Стоене На Работа Може Да Укрепи Вашето Здраве

Samsung Gear Vr: Технологията За Виртуална Реалност Може Да Има Неприятни Странични Ефекти
Samsung Gear Vr: Технологията За Виртуална Реалност Може Да Има Неприятни Странични Ефекти

Добре Е Да Отидете На Малко Ядки: Някои Могат Да Имат По-Малко Калории, Отколкото Са Мислели
Добре Е Да Отидете На Малко Ядки: Някои Могат Да Имат По-Малко Калории, Отколкото Са Мислели


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com