Chất liệu thủy tinh kim cương có tiềm năng lớn trong sản xuất điện tử.
Các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Carnegie đã phát triển thành công loại kính kim cương siêu cứng, được làm từ cấu trúc của các nguyên tử carbon với hình dạng giống như một quả bóng đá. Vật liệu mới có tính dẫn nhiệt tốt và có thể được sử dụng trong sản xuất điện tử.
Cacbon là một chất dẻo có thể tạo thành nhiều cấu trúc thông qua các cách sắp xếp nguyên tử khác nhau; Carbon vừa có thể tạo thành than chì (graphite), vừa là thành phần của kim cương hoặc thậm chí, tạo thành graphene siêu vật chất. Mô hình lặp lại của kim cương có thể tạo ra kiến trúc đa chiều, tạo nên sức mạnh của vật chất.
Tuy nhiên, có một số cấu trúc carbon khó chế tạo hơn những cấu trúc khác, chẳng hạn như thủy tinh kim cương.
Quy trình chế tạo tinh thể kim cương: ép than chì (graphite). Quy trình làm thủy tinh kim cương: ép fullerene.
“Việc tổng hợp vật liệu carbon vô định hình có liên kết ba chiều đã là mục tiêu được giới khoa học đặt ra từ lâu.“, tác giả nghiên cứu mới, ông Yingwei Fei cho biết.”Điều chính là phải tìm đúng nguyên liệu ban đầu, để nó có thể biến đổi đúng cách khi chịu áp lực“.
Khi chúng ta tăng áp lực lên graphite, chúng ta sẽ làm cho nó cứng lại thành các tinh thể, từ đó chúng ta có được kim cương. Tôi đã từng nghĩ đến việc dùng kim cương làm thủy tinh kim cương, nhưng sự thật không đơn giản như vậy. Nhiệt độ nóng chảy của kim cương là 4.227 độ C, quá cao để có thể ứng dụng vật liệu một cách linh hoạt. Nhóm nghiên cứu cần một cấu trúc carbon hỗn loạn hơn để điều chỉnh dễ dàng hơn.
Nhóm nghiên cứu xác định sẽ sử dụng cấu trúc gồm 60 phân tử carbon được sắp xếp dưới dạng một quả bóng đá rỗng, được đặt tên là “fullerene” để thực hiện thí nghiệm. Nhóm nghiên cứu đã đốt nóng “quả bóng” để hình dạng của nó trở nên rối loạn, sau đó dùng máy ép để tạo áp lực lớn lên cấu trúc. Kết quả: họ đã tạo ra một loại thủy tinh cứng như kim cương, quá trình sản xuất của nó tạo ra vô số tinh thể kim cương có kích thước vài mm.
Cấu trúc Fullerene.
Xem xét kỹ cấu trúc, nhóm nghiên cứu nhận thấy loại kính mới có độ cứng khoảng 102 GigaPascals (GPa), cao hơn kim cương tự nhiên nhưng vẫn không bằng AM-III, một loại kính nhân tạo có xuất xứ từ Trung Quốc có độ cứng cảm ứng. ngưỡng 113 GPa.
Nhóm nghiên cứu cũng khẳng định rằng thủy tinh siêu cứng là chất dẫn nhiệt tốt hơn bất kỳ vật liệu vô định hình nào. Quan trọng hơn, các nhà khoa học có thể tổng hợp chúng trong môi trường nhiệt độ 900-1.000 độ C, mức nhiệt mà dây chuyền công nghiệp có thể đạt được.
“Chế tạo kính với các đặc tính ưu việt mở ra cánh cửa mới cho các ứng dụng trong tương laiNhà nghiên cứu cho rằng dây chuyền sản xuất thủy tinh kim cương siêu cứng sẽ sớm đạt quy mô lớn.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature.
Theo Carnegie Science
Vừa rồi, bạn vừa mới đọc xong bài viết về
Chế tạo thành công thủy tinh kim cương siêu cứng bằng cách nén một “quả bóng đá carbon”
tại Tips Tech.
Hy vọng rằng những kiến thức trong bài viết
Chế tạo thành công thủy tinh kim cương siêu cứng bằng cách nén một “quả bóng đá carbon”
sẽ làm cho bạn để tâm hơn tới vấn đề
Chế tạo thành công thủy tinh kim cương siêu cứng bằng cách nén một “quả bóng đá carbon”
hiện nay.
Hãy cũng với Tip Techs khám phá thêm nhiều bài viết về
Chế tạo thành công thủy tinh kim cương siêu cứng bằng cách nén một “quả bóng đá carbon”
nhé.
Bài viết
Chế tạo thành công thủy tinh kim cương siêu cứng bằng cách nén một “quả bóng đá carbon”
đăng bởi vào ngày 2022-05-18 09:39:47. Cảm ơn bạn đã bỏ thời gian đọc bài tại Tips Tech
Nguồn: genk.vn