Ingenjörer har upptäckt en ny metod för nästan omedelbar omvandling av kol till diamant eller grafen

Ett forskargrupp vid Rice University har skapat en helt ny metod för att omvandla kol från en mängd olika källor till ganska användbara former som grafen och till och med diamant.

Den nya metoden använder en så kallad "blixt" av el, som värmer kol nästan omedelbart och omvandlar det till sin slutliga form, vilket direkt beror på "blixtens" längd.

Forskare har utvecklat ett sätt att använda "blixtar" av el för att omvandla kol till olika former, till exempel grafen eller nanodiamanter. iLexx / Depositphotos

En ny metod för framställning av grafen och diamant

Metoden som används för att producera grafen och till och med diamant är känd som Instant Joule Heating (FJH) och beskrevs först av ett team av forskare i januari 2020.

Så enligt den beskrivna metoden passerar en elektrisk ström genom kolhaltiga material, medan de värms upp till en temperatur på 2727 grader Celsius (4940 grader Fahrenheit). Denna intensiva uppvärmning omvandlar kol till orörda rörformiga grafenflingor.

I det senaste experimentet gick forskargruppen vidare och förbättrade denna process, och produktionen fick annat material.

Så initialt var "blixtens" längd lika med 10 millisekunder, men experiment med att ändra längden på denna blixt i intervallet från 10 till 500 millisekunder visade att det som ett resultat olika former kan erhållas från kol, inklusive nanodiamanter, liksom "koncentriskt" kol, i vilket kolatomen är omslagen runt kärnan från nanodiamond.

Forskare lyckades också påskynda denna process avsevärt genom att tillsätta komponenter som olika fluorföreningar och en föregångare till den ursprungliga blandningen.

Således har tidigare studier visat att på grund av tillsatsen av fluor sker en mer hållbar vidhäftning av kolatomer, vilket gör det möjligt att få nanodiamanter utan att skapa ett enormt tryck.

Enligt författarna till studien kommer deras FJH -teknik att göra det möjligt att skapa nya former av kol i nästan industriell skala, vilket tidigare var extremt svårt att uppnå.

Till exempel har nanodiamanter, som är ganska efterfrågade i olika komponenter i elektronik, en ganska komplex produktionsalgoritm, eftersom en separat legeringsprocess krävs. Och FJH -metoden förenklar avsevärt deras erhållande.

Dessutom förbrukar industrin en ganska stor mängd små diamanter i komponenterna i skärverktyg, liksom i rollen som elektriska isolatorer.

Och produktionen av en fluorerad version av nanodiamanter gör det möjligt att modifiera dessa strukturer och tillhandahålla en billig och, viktigast av allt, effektiv teknik.

Forskarna delade resultaten av arbetet på sidorna i ACS Nano Internetportal.

Gillade du materialet? Betygsätt det sedan och glöm inte att prenumerera på kanalen.

Tack för din uppmärksamhet!