اكتشف المهندسون طريقة جديدة للتحويل الفوري للكربون إلى الماس أو الجرافين
ابتكر فريق بحثي في جامعة رايس طريقة جديدة تمامًا لتحويل الكربون من مجموعة متنوعة من المصادر إلى أشكال مفيدة جدًا مثل الجرافين وحتى الماس.
تستخدم الطريقة الجديدة ما يسمى بـ "وميض" الكهرباء ، والذي يسخن الكربون على الفور تقريبًا ويحوله إلى شكله النهائي ، والذي يعتمد بشكل مباشر على طول "الوميض".
طريقة جديدة لإنتاج الجرافين والماس
تُعرف الطريقة المستخدمة لإنتاج الجرافين وحتى الألماس باسم تسخين الجول الفوري (FJH) وقد وصفها فريق من العلماء لأول مرة في يناير 2020.
لذلك ، وفقًا للطريقة الموصوفة ، يتم تمرير تيار كهربائي عبر المواد المحتوية على الكربون ، مع تسخينها إلى درجة حرارة 2727 درجة مئوية (4940 درجة فهرنهايت). هذا التسخين المكثف يحول الكربون إلى رقائق الجرافين الأنبوبية البكر.
في التجربة الأخيرة ، ذهب فريق البحث إلى أبعد من ذلك وقام بتحسين هذه العملية ، وتلقى المخرجات مواد أخرى.
في البداية ، كان طول "الفلاش" يساوي 10 مللي ثانية ، ولكن التجارب مع تغيير طول هذا الفلاش في النطاق من 10 إلى 500 مللي ثانية أظهرت ذلك نتيجة لذلك يمكن الحصول على أشكال مختلفة من الكربون ، بما في ذلك الألماس النانوي ، وكذلك الكربون "المتحد المركز" ، حيث يتم تغليف ذرة الكربون حول اللب من الماس النانوي.
تمكن العلماء أيضًا من تسريع هذه العملية بشكل كبير عن طريق إضافة مكونات مثل مركبات الفلور المختلفة ومقدمة إلى الخليط الأولي.
وهكذا ، أظهرت الدراسات السابقة أنه بسبب إضافة الفلور ، يحدث التصاق أكثر دواما لذرات الكربون ، مما يجعل من الممكن الحصول على الماس النانوي دون خلق ضغط هائل.
وفقًا لمؤلفي الدراسة ، ستسمح تقنية FJH الخاصة بهم بإنشاء أشكال جديدة من الكربون على نطاق صناعي تقريبًا ، والذي كان من الصعب للغاية تحقيقه في السابق.
على سبيل المثال ، الماس النانوي ، المطلوب بشدة في مكونات مختلفة من الإلكترونيات ، لديه خوارزمية إنتاج معقدة نوعًا ما ، نظرًا لأن عملية تصنيع السبائك منفصلة مطلوبة. وتبسط طريقة FJH الحصول عليها بشكل كبير.
بالإضافة إلى ذلك ، تستهلك الصناعة كمية كبيرة جدًا من الماس الصغير في مكونات أدوات القطع ، وكذلك في دور العوازل الكهربائية.
كما أن إنتاج نسخة مفلورة من الألماس النانوي يجعل من الممكن تعديل هذه الهياكل وتوفير تقنية غير مكلفة ، والأهم من ذلك ، فعالة.
شارك العلماء نتائج العمل المنجز على صفحات بوابة ACS Nano Internet.
هل أعجبتك المادة؟ ثم قيمه ولا تنسى الاشتراك في القناة.
شكرا لك على انتباهك!