فرآیندی جدید برای تبدیل شیشه به الماس سخت با کمک باکی‌بال

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، یینگ‌وی فی و لین وانگ بخشی از یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی بودند که شکل جدیدی از شیشه کربنی فوق سخت را سنتز کردند که کاربرد عملی بالقوه زیادی در دستگاه‌ها و لوازم الکترونیکی مختلف دارد.

این سخت‌ترین شیشه شناخته شده با بالاترین رسانایی حرارتی در بین تمام مواد شیشه‌ای است که تاکنون ساخته شده است. یافته‌های آن‌ها در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature منتشر شده است.

کربن در توانایی خود برای تشکیل ساختار‌های پایدار بی رقیب است. برخی از اشکال کربن بسیار سازماندهی شده و دارای شبکه‌های بلوری تکراری هستند. برخی دیگر بی‌نظم‌تر هستند.

نوع پیوندی که یک ماده مبتنی بر کربن را در کنار هم نگه می‌دارد، سختی آن را تعیین می‌کند. به‌عنوان مثال، گرافیت نرم دارای پیوند‌های دو بعدی و الماس سخت دارای پیوند‌های سه‌بعدی است.

فی توضیح می‌دهد: سنتز یک ماده کربنی آمورف با پیوند‌های سه‌بعدی همیشه یک هدف دیرینه بوده است.

"یافته‌های آن‌ها در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature منتشر شده است.کربن در توانایی خود برای تشکیل ساختار‌های پایدار بی رقیب است"ترفند این است که ماده اولیه مناسب را برای تبدیل پیدا کنید.

ریچارد کارلسون می‌گوید: برای دهه‌ها محققان کارنگی در خط مقدم این زمینه بوده‌اند و از روش‌های آزمایشگاهی برای ایجاد فشار‌های شدید برای تولید مواد جدید یا تقلید از شرایط موجود در اعماق سیارات استفاده می‌کنند.

به دلیل نقطه ذوب بسیار بالا، استفاده از الماس به‌عنوان نقطه شروع برای سنتز شیشه‌های الماس مانند غیرممکن است. با این حال، تیم تحقیقاتی به رهبری بینگ‌بینگ لیو از دانشگاه جیلین و مینگگوانگ یائو، محقق سابق کارنگی، با استفاده از شکلی از کربن متشکل از ۶۰ مولکول که برای تشکیل یک توپ توخالی مرتب شده‌اند، به موفقیت دست یافتند. این ماده برنده جایزه نوبل، که به طور غیررسمی باکی‌بال نامیده می‌شود، به اندازه‌ای گرم شد که ساختار توپ فوتبال مانند آن فرو بریزد و پس از آن تحت فشار قرار می‌گیرد تا کربن به الماس بلوری تبدیل شود.

این تیم از یک پِرِس چند سندانی برای سنتز شیشه الماس مانند استفاده کردند. خواص این محصول با استفاده از انواع روش‌های پیشرفته و با وضوح بالا برای کاوش ساختار اتمی تایید شد.

فی بیان داد: ایجاد شیشه‌ای با چنین ویژگی‌های برتر، دری به روی کاربرد‌های جدید باز می‌کند. دمای نسبتاً پایینی که در آن توانستیم این شیشه الماس فوق سخت جدید را سنتز کنیم، تولید انبوه را آن عملی‌تر می‌کند.