Hacer un diamante menos frágil con fullereno

Comparación estructural: diamante cristalino (izquierda) y diamante paracristalino (derecha). A la derecha, las unidades de átomos de carbono dispuestas en forma cúbica están marcadas en turquesa y las unidades de carbonos dispuestas en forma hexagonal se muestran en amarillo. Las estructuras irregulares están resaltadas en rojo. Crédito: Ho Tang.

Un equipo de investigadores de China, Alemania y Estados Unidos ha desarrollado una forma de hacer un diamante que sea menos frágil. En su artículo publicado en la revista naturaleza temperamental, El grupo describe su enfoque para la creación de diamantes paracristalinos y sus posibles usos.


Investigaciones anteriores han demostrado que el diamante es el material más duro conocido, pero también es frágil, a pesar de su dureza, Diamante Puede cortarse o incluso romperse fácilmente. Esto se debe a su estructura atómica estructurada. Los científicos han intentado durante años fabricar diamantes que conserven su dureza pero que sean menos frágiles. El equipo ahora está cerca de lograr ese objetivo.

Actualmente, el método para crear diamantes es colocar un material de carbono en un dispositivo similar a un tornillo de banco donde se calienta a temperaturas muy altas mientras se aprieta vigorosamente. En este nuevo esfuerzo, los investigadores utilizaron la misma técnica para crear un tipo de diamante de orden inferior, pero agregaron un nuevo giro: el material que contiene carbono era un grupo de fullerenos, también conocidos como buckyballs.Átomos de carbón dispuestas en forma esférica hueca). Calentaron el material entre 900 y 1300 ° C a presiones que oscilaban entre 27 y 30 GPa. En particular, la presión aplicada fue mucho menor que la presión utilizada para fabricar diamantes comerciales. Durante el procesamiento, las bolas se forzaron a desmoronarse y se formaron diamantes semicristalinos transparentes que se pudieron extraer a temperatura ambiente.

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Después de hacer el diamante menos buscado, los investigadores lo examinaron a continuación. Microscopio electrónico Para conocer más sobre su estructura. También sometieron muestras a difracción de rayos X y modelado atómico. Al hacerlo, descubren que su diamante está hecho de caos. s3Carbono híbrido, tal y como esperaban. Se ha logrado el objetivo de hacer que un diamante sea menos frágil. Contrariamente a los resultados de los esfuerzos recientes para fabricar un diamante menos frágil, el diamante resultante no es completamente amorfo (lo que lo convierte en un tipo de vidrio), sino más bien un tipo de diamante amorfo semicristalino. Esto significa que tiene su propia disposición de rango medio. átomos Ordené más distancias cortas Pero no a largo plazo. Por lo tanto, no existe un plano de los átomos, lo que significa que los diamantes no se pueden cortar como los diamantes naturales.


El carbono AM-III de nueva fabricación es el material amorfo más resistente y resistente hasta la fecha


más información:
Hu Tang et al, síntesis de diamantes paracristalinos, naturaleza temperamental (2021). DOI: 10.1038 / s41586-021-04122-w

© 2021 Science X Network

La frase: Making a Diamond Less Brittle with Fullerenes (2021, 28 de noviembre) Recuperado el 28 de noviembre de 2021 de https://phys.org/news/2021-11-fragile-diamond-fullerenes.html

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