Q-süsinik on teemandist raskem, uskumatult lihtne valmistada

Põhja-Carolina osariigi ülikoolis on selle loojad avastanud uue süsinikufaasi, mille Q-süsinikuks nimetatakse ja sellel on mitmeid uskumatuid uusi omadusi. See ei näi olevat mitte ainult raskem kui tema lähedane süsinikust nõbu, teemant, vaid sellel on tegelikult omadused, mida teadlased ise ei pidanud võimalikuks. Q-süsinik on ferromagnetiline, milleks pole teadaolevat muud süsiniku faasi ja see isegi hõõgub energiaga kokkupuutel. Kuid nii põnev kui need asjad on, on Q-süsiniku kõige lähem rakendus muundumisel looduslikumateks süsinikukristallideks: lihtsa sulamisprotsessi abil saab Q-süsiniku andestavates tingimustes muuta teemandiks.



Q-süsiniku üks huvitav asi on see, et see on nii uus, et tema enda avastajad seda ei tee liiga palju nõudeid umbes täpselt, mis see keemilisel tasandil on. Nad teevad seda, pannes 'amorfse süsiniku' või korrastamata süsiniku molekulide kihid aluspinnale nagu safiir või klaas. Lõhkades need kihid laserõhul atmosfäärirõhul üle 4000 K, võivad need põhjustada kogu asja sulatatud oleku - ja see, kuidas nad sellel olekul lõpevad ja jahtuvad, määrab selle, mis nad lõpuks saavad. Nende uuringud suundusid Q-süsiniku loomisele, mis nende sõnul sisaldab peamiselt neljasuunalisi süsiniku sidemeid, nagu teemantides olevaid, aga ka üsna palju kolmepoolseid sidemeid.

Mikrofoto q-süsinikfilmist, naastudega teemantidega.

Mikrofoto q-süsinikfilmist, naastudega teemantidega.



Põhimõtteliselt peaks see muutma kristallvõre vähem vastupidavaks. Kuid teadlaste sõnul võib eeldada, et nende mittehomogeensel kristallvõre omab uudseid füüsikalisi, keemilisi, mehaanilisi ja katalüütilisi omadusi.

Nad leidsid sellised ootamatud omadused piisavalt kiiresti. Ehkki seda isegi ei arvataks võimalikuks, näib, et Q-kujul võib süsinik olla ferromagnetiline. See pole nagu supermagnet ega midagi, kuid ainuüksi fakt, et see aine võib rakendatud magnetväljale niiviisi reageerida, on materjaliteadlaste jaoks põnev. Ja muidugi on tõsiasi, et Q-süsinikud näivad isegi väikese energiaga kokkupuutel hõõguvat.

'Liiga pehme!' ütlesid teadlased.



Nende tehnika abil saab panna Q-süsiniku kihid paksusega 20–500 nanomeetrit. Nendel kihtidel on kõvadus kõvasti üle teemantkihtide, isegi kui 60%, kui teadlased on õiged. Nad pakuvad, et see võib olla tingitud lühematest süsinik-süsinik sideme pikkustest Q-süsinikus.

Sõltuvalt sellest, kuidas Q-süsinikku valmistatakse, võib see lõppeda sisseehitatud nano-teemantide või teemant-nano-nõeltega, mis on põhimõtteliselt ainult Q-süsiniku piirkonnad, mis sulandusid täiuslikuks teemantvõre struktuuriks. Kuid nad saavad ka tahtlikult tagasi konverteerida Q-süsiniku teemant nanosõlmedeks, ehkki selle teemandi täpsed omadused pole üksikasjalikud. Tõenäoliselt õnnestub neist saada vääriskivide kvaliteet, kuid tööstuslike teemantide turg on endiselt tohutu.

See pole esimene kord, kui materjalitööstus väidab, et on ühel või teisel moel teemante peksnud. Mis eristab seda, on tootmisprotsessi lihtsus ja asjaolu, et kuigi Q-süsinik on uus ja suures osas tundmatu, saab selle teisendada teemandiks, millest on äärmiselt hästi aru saadud. Me ei tea, mida teadlased selle uue süsinikufaasi jaoks leiavad, kuid kuna selle saab luua ilma äärmuslike tingimusteta, on vähemalt palju erinevaid teadlasi, kes suudavad selle teada saada .



Copyright © Kõik Õigused Kaitstud | 2007es.com