Grada2024Grada2024Grada2024Grada2024Grada2024Grada2024

Aktuální číslo:

2024/7

Téma měsíce:

Čich

Obálka čísla

Diamanty z (uhlíkové) cibule

 |  5. 5. 1998
 |  Vesmír 77, 295, 1998/5

Vzájemné proměny různých forem uhlíku – tuhy (grafitu), diamantu a fullerenů (C60, C70, ... uhlíkové nanotrubičky) – stále více přitahují pozornost aplikovaného výzkumu. Zájem je například o diamantové vrstvy, které mohou po nanesení na různé součástky a nástroje mnohonásobně zvýšit jejich životnost.

Přeměnit grafit na diamant je těžká práce, vyžaduje to vysoké tlaky (více než 10 GPa – 100 000krát více než atmosférický tlak) a teploty (1600 K, tj. kolem 1300 °C), dobrý výtěžek je navíc zajištěn jen při použití katalyzátorů. Vysokým tlakem (20 GPa) se dají „rozmačkat“ na tvrdý diamant i kulovité molekuly fullerenů (připomíná to přeměnu načechraného sněhu na tvrdý led pod tlakem bot chodců a kol vozidel – však to znáte z vlastních experimentů všedního dne), a to při pokojové teplotě. S novým postupem nedávno přišli vědci z Institutu Maxe Plancka ve Stuttgartu (Applied Physics Letters 71, 1948–1950, 1997). Nejprve připravili uhlíkovou cibuli (do sebe vnořené „šlupky“ různě velkých fullerenů) z grafitových sazí ozařováním proudem iontů a dalším ozařováním ji pak přeměnili na drobné krystalky diamantu. Vysvětlení je takovéto: Těžké ionty (použit byl neon) urychlené elektrickým polem vyrážejí atomy uhlíku z „cibule“ a v místech, kde je největší zakřivení (a tedy i největší napětí), ve vnitřních vrstvách „cibule“, pak dochází vlivem lokálního tlaku ke vzniku diamantových zárodků. Pak už pokračuje růst samovolně. Výsledné nanokrystalky diamantu jsou velmi čisté, neboť není přidáván žádný katalyzátor. Předpokládá se, že při použití silnějšího zdroje proudu iontů se takto podaří vyrábět makroskopická množství diamantového prášku.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Chemie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Jan Valenta

Doc. RNDr. Jan Valenta, PhD., (*1965) vystudoval Matematicko-fyzikálni fakultu UK v Praze, kde se nyní zabývá optickými vlastnostmi nanostruktur, spektroskopií jednotlivých molekul a polovodičových nanokrystalů a mj. také vývojem tandemových solárních článků. Je spoluautorem (s prof. Ivanem Pelantem) monografie Luminiscenční spektroskopie.

Doporučujeme

Algoritmy pro zdraví

Algoritmy pro zdraví

Ondřej Vrtiška  |  8. 7. 2024
Umělá inteligence proniká do medicíny a v následujících letech ji nejspíš významně promění. Regina Barzilay z MIT má pro vývoj nástrojů...
Mají savci feromony?

Mají savci feromony?

Pavel Stopka  |  8. 7. 2024
Chemická komunikace je způsob předávání a rozpoznávání látek, jímž živočichové získávají informace o jiných jedincích, o jejich pohlaví a věku, o...
Jak funguje moderní speleologie

Jak funguje moderní speleologie uzamčeno

Michal Filippi, Jan Sirotek  |  8. 7. 2024
Přesně před 150 lety byla na prodej Mamutí jeskyně. Systém, který do té doby sloužil jako místo pro těžbu ledku z guana, byl k mání za pouhých...