Японские ученые меняют правила игры: алмазы можно создавать без давления и жара
Ученые из Токийского университета разработали новый способ получения синтетических алмазов с помощью электронного излучения. Этот метод может открыть путь к новым мощным технологиям визуализации и аналитики.
Исследование опубликовано в журнале Science.
Обычно алмазы формируются при экстремальных условиях высоких температур и давления в недрах Земли или создаются в лаборатории с помощью химического осаждения из паровой фазы. Однако команда профессора Эйити Накамуры нашла способ синтезировать наноалмазы при относительно низком давлении, используя электронный пучок.
В качестве исходного материала использовался адамантан — углеводород с каркасной структурой, в основе которого лежит тот же тетраэдрический скелет из атомов углерода, что и у алмаза. В молекуле адамантана углероды находятся в «алмазном» расположении, но каждый связан с атомами водорода. Чтобы превратить адамантан в алмаз, необходимо удалить водороды и соединить углероды между собой. Для этого исследователи применили пучок электронов в просвечивающем электронном микроскопе.
Вопреки общепринятому мнению, что такие лучи разрушают органические молекулы, облучение вызвало отщепление водорода и образование связей углерод–углерод. Постепенно формировалась алмазная решётка, выделялся водород, и образовывались наноалмазы диаметром до 10 нанометров. При этом процесс проходил без экстремального давления и температуры.
Ученые отмечают, что ключевым оказался именно адамантан, тогда как другие углеводороды не подходили. Его «алмазоподобный» каркас сделал реакцию возможной.
Открытие имеет широкие перспективы. Наноалмазы могут применяться в квантовых технологиях, например, для создания «цветовых центров» в квантовых компьютерах и сенсорах. Методика также может использоваться в литографии и инженерии поверхностей, а в астрохимии — объяснить образование алмазов в метеоритах под воздействием космического излучения.
Работа Накамуры ломает старое представление о том, что электронные пучки лишь разрушают органику. Теперь ясно, что при правильном выборе молекулы их можно использовать для запуска точных химических реакций и синтеза новых наноматериалов.




















Поздравление лидера движения «Всеармянский фронт» по случаю Дня труда
Фосфорные боеприпасы Украины и военные сделки с Алиевым: почему визит Зеленского в Ереван встречают ...
Инфляция устанавливает все новые рекорды: «Паст»
Украина атаковала НПЗ в Орске и нефтеперекачивающую станцию в Пермском крае
«Ваш родственник в беде»: IDBank предупреждает об агрессивной волне телефонного шантажа
Демографический фронт: семья как последний рубеж. Сурен Суренянц
«Процветающая Армения»: Людям предлагают продать свои дома и уехать
Артур Хачатрян: где 12 миллионов евро, выделенные на борьбу с «гибридной войной»?
Гегаркуник в центре внимания: о чём говорил Царукян с жителями
Даже сателлиты признают, что ГД станет оппозицией? «Паст»