Fysik

Forskare i Japan bygger hårdare diamant med ny metod

Forskare i Japan bygger hårdare diamant med ny metod


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Forskare vid universitetet i Tsukuba i Japan har utformat en metod för att omorganisera kolatomer i en diamant som gör det ännu svårare än tidigare.

Denna nya metod skulle skapa hårdare diamanter som potentiellt kan vara användbara i industriella applikationer där syntetiska diamanter används för skärning.

Studien om dessa "pentadiamanter" - som de kallas av deras skapare - publicerades i Fysiska granskningsbrev.

SE OCH: DENNA VETENSKAPAR VÄNDER FOSSILBRÄNSLEN TILL RENA DIAMANTER

Forskarna använde datorberäkningar för att förvandla diamanter till hårdare material än vad de naturligt är - helt klart med tanke på att diamanter redan är de starkaste naturligt förekommande materialen på jorden.

Diamanter är inte de enda konfigurationerna som består av kolatomer, som kallas allotroper. Det finns bly, som vi använder i våra dagliga pennor, liksom kolnanorör. Hur en allotrop blir hård beror till stor del på hur dess atomer binder samman.

I vanliga diamanter bildar varje kolatom en bindning med fyra grannar.

Vad forskarna vid universitetet i Tsukuba gjorde var att se vad som skulle hända om kolatomer bildades i en mer komplex struktur.

Så teamet använde en beräkningsmetod som kallas densitetsfunktionsteori (DFT) för att beräkna den mest stabila atomkonfigurationen. Genom denna metod upptäckte forskarna att Youngs modul, ett mått på hårdhet, av pentadiamond förutspåddes vara nästan 1700 GPa, jämfört med en vanlig diamant med 1200 GPa.

"Inte bara är pentadiamond hårdare än konventionell diamant, dess densitet är mycket lägre, lika med grafit", förklarade medförfattare professor Mina Maruyama.

"Detta arbete visar kraften i att designa material från början. Förutom industriell skärning och borrning kan pentadiamanter användas istället för diamantstädsceller som för närvarande används i vetenskaplig forskning för att återskapa det extrema trycket inuti planeterna", säger senior medförfattare professor Susumu Okada.


Titta på videon: Del 2 Permakulturens verktyg. Avsnitt 2: Fakta på marken och Sektorsanalys (Oktober 2022).