Tokyo i sztuczne diamenty
Tokyo i sztuczne diamenty, czyli jak „wyhodować” diamenty bez dużych temperatur i wysokiego ciśnienia. Czy komuś się to udało? Okazuje się, że tak! Otóż naukowcy z Uniwersytetu w Tokyo przedstawili nową rewolucyjną metodę do ich pozyskania.
Przekształcili oni cząsteczki organiczne w nanodiamenty za pomocą wiązek elektronów, podważając tym samym dziesięciolecia założeń dotyczących uszkodzeń spowodowanych przez wiązki.
Samo to odkrycie może zrewolucjonizować naukę o materiałach i pogłębić zrozumienie procesu powstawania diamentów w kosmosie. Zatem jak do tego doszło?
Nowa metoda
Tradycyjnie produkcja diamentów polega na przekształcaniu węgla pod ogromnym ciśnieniem i w wysokiej temperaturze, gdzie forma diamentu jest stabilna. Inną metodą jest chemiczne osadzanie z fazy gazowej, gdzie nie jest ona stabilna. Co wymyślili Japończycy?
Profesor Eiichi Nakamura i jego zespół z „Wydziału Chemii Uniwersytetu w Tokyo” poszli inną drogą. Przetestowali technikę niskociśnieniową wykorzystującą kontrolowane napromieniowanie elektronami cząsteczki znanej jako adamantan (C10H16).
Sam „adamantan” ma strukturę węglową, która odzwierciedla czworościenną strukturę diamentu, co czyni go poważnym materiałem wyjściowym do tworzenia nanodiamentów. Jednak aby przekształcić „adamantan” w diament, naukowcy musieli precyzyjnie usunąć atomy wodoru i zastąpić je wiązaniami węgiel-węgiel.
Dzięki temu ułożyli oni atomy w trójwymiarową sieć diamentową. Chociaż ta ścieżka reakcji była znana w teorii, profesor Nakamura wyjaśnił, że „Nikt wcześniej nie uważał jej za wykonalną”.
Co dalej?
Dla profesora Nakamury, zajmującego się od 30 lat chemią syntetyczną, badania te stanowiły przełomową okazję. Jak sam powiedział: „Wśród specjalistów od TEM panowało powszechne przekonanie, że cząsteczki organiczne szybko się rozkładają pod wpływem wiązki elektronów. Moje badania od 2004 roku były ciągłą walką o udowodnienie, że jest inaczej”.
Jego obecne osiągnięcie może trwale zmienić sposób, w jaki naukowcy wykorzystują wiązki elektronów, zapewniając lepszy wgląd w przemiany chemiczne zachodzące pod wpływem promieniowania. Może dzięki temu, w niedalekiej przyszłości, powstaną nowe materiały poprzez oddziaływanie na atomy i ich nanostruktury. Choćby takie jak te „miko koła zębate„.
Czy zatem to ostatnie słowo profesora Nakamury i jego kolegów? Może ta metoda to początek czegoś większego? Z pewnością wkrótce się przekonamy, a póki co…
Do następnego!
