Дослідники з Університету Райса розробили спосіб перетворювати вуглець з різних джерел відразу в корисні форми, такі як графен або алмаз.
У новій техніці використовується швидкий імпульс електрики, який різко нагріває вуглець, перетворюючи його на певну форму, яка визначається довжиною спалаху
Цей метод відомий як імпульсний джоульовий нагрів (FJH), і команда вперше описала його в січні 2020 року. Електричний струм пропускається через вуглецеві матеріали, нагріваючи їх приблизно до 2727 ° C, що перетворює вуглець. у турбостратні графенові пластівці.
Але нещодавно дослідники вдосконалили процес для створення й інших матеріалів. Початкові спалахи струму тривали 10 мілісекунд, але команда виявила, що, змінюючи їх тривалість від 10 до 500 мілісекунд, можна переводити вуглець в інші форми. Наприклад, так можна отримати наноалмази і «концентричний вуглець», в якому атоми вуглецю утворюють оболонку навколо ядра наноалмаза.
Електронна фотографія концентричного вуглецю, де атоми вуглецю утворюють оболонку навколо ядра з наноалмазу
Щоб прискорити процес, у суміш тепер додають органічні сполуки фтора і прекурсори. Попередні дослідження показали, що фтор допомагає атомам вуглецю злипатися більш міцно, що дозволяє виробляти наноалмази при більш щадних умовах - раніше для цього був потрібен дуже високий тиск.
Команда каже, що новий процес може допомогти виробляти рідкісні, але корисні в промисловості форми вуглецю у великих кількостях, що раніше було досить проблематично. У списку також входять фторовані наноалмази, які можна використовувати в електронних компонентах (наприклад, у напівпровідниках), але які також зазвичай вимагають окремого процесу легування.
Команда заявила, що наступними кроками будуть експерименти з використанням інших добавок, таких як бор, фосфор і азот.
