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

Recyklace plastového odpadu

Recyklace plastového odpadu

Zdeněk Kruliš  |  9. 12. 2019
Plastové odpady a jejich neblahý vliv na životní prostředí jsou poslední dobou námětem mnoha populárních i populárně- -naučných článků tištěných i...
Odpad, nebo surovina?

Odpad, nebo surovina?

Vladimír Wagner  |  9. 12. 2019
Pokud se ukáže hrozba rostoucí koncentrace CO2 pro vývoj klimatu opravdu tak veliká, jak předpokládají některé scénáře, bude třeba zrychlit cestu...
Modré moře pod blankytnou oblohou

Modré moře pod blankytnou oblohou

Jaromír Plášek  |  9. 12. 2019
Při pohledu na blankytnou oblohu si většina čtenářů určitě vzpomene, že za její barvu může jakýsi Rayleighův rozptyl slunečního světla. V případě...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné