Ученые в КНР запустили алмазный композитный материал, хорошо проводящий ток
Китайские специалисты по материаловедению разработали инновационный композитный материал, объединяющий в себе высокую твердость алмаза и электропроводность графита, графена и других углеродных материалов. Эти уникальные композиты могут быть использованы в различных областях, где необходимы высокая прочность и электропроводность, утверждают исследователи в статье, опубликованной в журнале PNAS, передает Day.Az со ссылкой на Gazeta.ru.
"Создание материалов с высокой механической прочностью и хорошей проводимостью электричества всегда было одной из основных целей материаловедения. Мы смогли решить эту задачу, используя наноалмазы в качестве исходного материала для создания композитов на основе алмазов и графена при умеренных температурах и давлениях", - отмечается в публикации.
Это открытие было сделано группой материаловедов под руководством профессора из Университета Чжэнчжоу (Китай) Шаня Чуньсиня в процессе попыток разработать материал, в котором атомы углерода образуют два различных типа связей, известных химикам как sp2 и sp3-сети. Первый тип связей характерен для графита, графена и других форм углерода с хорошей проводимостью электричества, а второй обеспечивает высокую прочность алмаза и подобных ему форм углерода.
Ранее химикам уже удавалось создавать маленькие фрагменты углеродных материалов с такими "гибридными" химическими связями, однако все эти разработки не могли быть использованы в промышленности из-за ограничений в производстве больших объемов подобных материалов. Профессор Шань Чуньсинь обнаружил, что эти проблемы можно преодолеть, если использовать наноалмазы диаметром 5,8 нанометра в качестве базы для таких материалов.
Сжатие этих драгоценных камней при высокой температуре (1300-1500 градусов Цельсия) до давления 118 тысяч атмосфер приводит к образованию композитного материала, похожего на уголь по цвету и форме. Получившее название "диафен" вещество обладает твердостью, сравнимой с алмазами и нитридом бора, и при этом обладает способностью проводить электричество на уровне чистого графита или графена.
Дальнейшие эксперименты профессора Шаня Чуньсиня показали, что его метод позволяет получать крупные фрагменты диафена длиной более одного сантиметра, которые способны выдерживать нагрев до 700 градусов Цельсия. Это открывает возможности использования диафена для производства различных деталей, способных проводить ток и выдерживать высокие механические и температурные нагрузки, заключают ученые.
Подписывайтесь на наш канал в WhatsApp и будьте в курсе главных новостей!
Заметили ошибку в тексте? Выберите текст и сообщите нам, нажав Ctrl + Enter на клавиатуре