Выглядит как графен, ведёт себя как алмаз

Coatings Today
07.02.2018 331

Представьте себе материал гибкий и легкий, как фольга, которая становится жесткой и достаточно твердой, чтобы остановить пулю при ударе. Исследователи из Городского университета Нью-Йорка (CUNY) описывают процесс создания «диаменя» (diamene) – гибких слоистых листов графена, которые на время становятся непроницаемыми при ударе и жестче алмаза.

Ученые из Исследовательского центра передовой науки (ASRC) центра выпускников Городского университета Нью-Йорка упорно работали над теоретизированием и тестированием того, как два слоя графена – каждый толщиной в один атом – могут превратиться в алмазоподобный материал под воздействием удара при комнатной температуре. Команда также обнаружила, что момент превращения привел к внезапному снижению электрического тока, таким образом, предполагая, что «диамень» может иметь интересные электронные и спинтронные свойства. Новые результаты будут применены, скорее всего, в разработке износостойких защитных покрытий и сверхлегких пуленепробиваемых пленок.

 «Это самая тонкая плёнка с жесткостью и твердостью алмаза из когда-либо созданных», – говорит Элиза Ридо, профессор физики Исследовательского центра передовой науки и ведущий исследователь проекта. «Раньше, когда мы тестировали графит или один атомный слой графена, мы применяли давление и чувствовали очень мягкую пленку. Но когда графитовая пленка была толщиной ровно в два слоя, мы внезапно поняли, что материал под давлением становится чрезвычайно твёрдым и таким же, или даже более, жестким, чем алмаз».

Анджело Боньорно, доцент кафедры химии в Колледже Статен-Айленда и участник исследовательской группы, разработал теорию создания «диаменя». Он и его коллеги использовали атомистическое компьютерное моделирование для проектирования потенциальных результатов при сжатии двух сотовых слоев графена в разных конфигурациях. Затем другие члены команды использовали атомно-силовой микроскоп для применения локализованного давления к двухслойному графену на подложках из карбида кремния и нашли полное соответствие с расчетами. Эксперимент и теория показывают, что этот переход графит-алмаз не происходит при более чем для двух слоях графена или при одном слое.

Графит и бриллианты полностью состоят из углерода, но атомы в них расположены по-разному, придавая им различные свойства, такие как твердость, гибкость и электрическую проводимость», – говорит Боньорно. «Наша новая методика позволяет нам манипулировать графитом так, чтобы он мог использовать полезные свойства алмаза при определенных условиях».

По словам исследователей, успешная работа их группы открывает возможности для исследования фазового перехода графит-алмаз в двумерных материалах. В будущих исследованиях можно было бы изучить методы стабилизации перехода и обеспечить дальнейшее применение полученных материалов.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Антибактериальные покрытия на основе хитозана
Антибактериальные покрытия на основе хитозана
Ученые представили новый способ получения антибактериальных нецитотоксичных покрытий для применения в медицинских устройствах. Хитозан представляет…
13.09.2022
186
Многофункциональное стекло с полимерными покрытиями
Многофункциональное стекло с полимерными покрытиями
Стекло широко применяется в жилых помещениях, зданиях, оптических датчиках. Однако из-за гидрофильности обычного стекла пыль,…
Coatings Today
22.09.2021
185
Чистая платина и золото в аддитивном гальваническом процессе
Чистая платина и золото в аддитивном гальваническом процессе
По данным компании, чистое золото и платина превосходно проводят электричество и обладают другими эксплуатационными преимуществами…
05.09.2022
197
Audi применяет окраску без избыточного распыления в серийном производстве
Audi применяет окраску без избыточного распыления в серийном производстве
Используя метод, известный как окраска без избыточного распыления, компания Audi теперь может наносить краски двух…
Coatings Today
19.07.2020
322
Прочный, прозрачный и антибактериальный полиуретан на водной основе
Прочный, прозрачный и антибактериальный полиуретан на водной основе
Ученые представили высокопрочный, жесткий и прозрачный полиуретан на водной основе с хорошими антибактериальными свойствами.
20.01.2023
115
Компания ABB представляет новую окрасочную станцию
Компания ABB представляет новую окрасочную станцию
Предполагается, что благодаря новой компактной окрасочной станции производители автомобилей смогут сократить размеры своих окрасочных камер…
Coatings Today
10.01.2021
240
Самая черная сажа из всех существующих
Самая черная сажа из всех существующих
На выставке ABRAFATI 2019 компания Orion Engineered Carbons представила латиноамериканскому рынку самую черную сажу из…
Coatings Today
01.10.2019
660
Изучение применения водорослей для изготовления углеродного волокна
Изучение применения водорослей для изготовления углеродного волокна
Исследователи из Мюнхенского технического университета (TUM, Мюнхен, Германия) разрабатывают процесс, в котором используются галофильные водоросли,…
Coatings Today
26.11.2019
433
Герметики от компании Luster-On для различных применений
Герметики от компании Luster-On для различных применений
Низкотемпературные герметики серии AS-900 от компании Luster-On Products соответствуют требованиям RoHS и Reach, применяются для…
Coatings Today
14.07.2019
387