2020 m. lapkri\u010dio m\u0117n. buvo paskelbtas straipsnis, kuriame pateikiama sintez\u0117 apie a<\/s> nanokristalin\u012f deimant\u0105 ir lonsdaleit\u0105 kambario temperat\u016broje - iki \u0161iol tai buvo laikoma ne\u012fmanomu dalyku. <\/p>\n\n\n\n
Sintez\u0117 buvo vykdoma esant 80 GPa sl\u0117giui i\u0161 nekristalin\u0117s anglies m\u0117ginio pirmtako. Tai buvo \u012fmanoma tik esant dideliam sl\u0117giui ir \u0161lyties \u012ftempiui, nes abu \u0161ie veiksniai buvo \"svarb\u016bs skatinant fazi\u0173 susidarym\u0105, nes gali pad\u0117ti \u012fveikti kinetinius barjerus\", ra\u0161oma straipsnyje.<\/a> <\/p>\n\n\n\n Tyrimo rezultatai grind\u017eiami labai paplitusiu elektronin\u0117s mikroskopijos metodu, gana pla\u010diai naudojamu kristalografijoje, t. y. eksperimentin\u0117je srityje, kurioje tiriamas atom\u0173 i\u0161sid\u0117stymas kristaliniuose kietuosiuose k\u016bnuose, \u0161io straipsnio atveju - deimante ir lonsdaleite.<\/p>\n\n\n\n Deimantas, ma\u017eas (arba ne) ir brangus blizgan\u010dios uolienos gabal\u0117lis, yra ne tik brangus papuo\u0161alas, bet ir be galo svarbi med\u017eiaga d\u0117l savo savybi\u0173, leid\u017eian\u010di\u0173 j\u012f naudoti \u012fprastoje ir ekstremalioje aplinkoje. <\/p>\n\n\n\n Kai kurios naudingos savyb\u0117s yra \u0161ios: ypatingas kietumas, didelis \u0161iluminis laidumas, be kita ko, jis taip pat gali b\u016bti naudojamas biomedicinoje. <\/p>\n\n\n\n Lonsdaleitas yra \u012f deimant\u0105 pana\u0161i med\u017eiaga, kurios kristalin\u0117 strukt\u016bra, palyginti su deimantu, skiriasi nedaug, o deimanto kubin\u0117 kristalin\u0117 strukt\u016bra<\/strong> su tetraedri\u0161kai sujungta anglimi, Lonsdaleitas turi \u0161e\u0161iakamp\u0117 kristalin\u0117 strukt\u016bra<\/strong>, re\u010diau pasitaikanti pertvarkymo forma.<\/p>\n\n\n\n Dauguma tyrim\u0173 apie deimant\u0173 sintez\u0119 rodo, kad reikia dviej\u0173 su\u017eadinimo form\u0173, kad b\u016bt\u0173 \u012fveiktas didelis kinetinis med\u017eiagos faz\u0117s poky\u010di\u0173 barjeras. <\/p>\n\n\n\n Deimantui ir lonsdaleitui sintetinti laboratorijoje paprastai naudojamas auk\u0161tas sl\u0117gis ir padidinta temperat\u016bra.<\/p>\n\n\n\n \u0160iandien mokslininkai turi schem\u0105, kuri rodo tam tikros med\u017eiagos fizikines b\u016bsenas, priklausan\u010dias nuo temperat\u016bros ir sl\u0117gio, vadinam\u0105 fazin\u0117 diagrama. Labai garsus ir <\/strong>naudingas orientacinis \u012frankis mokslininkams, padedantis su\u017einoti, kokios temperat\u016bros ir sl\u0117gio reikia tam tikrai b\u016bsenai, pavyzd\u017eiui, kietai, skystai ar dujinei, pasiekti. Anglies atomai grafitas ir deimantas yra du kiet\u0173j\u0173 b\u016bsen\u0173 pavyzd\u017eiai.<\/p>\n\n\n\n Jei pa\u017evelgsite \u012f anglies diagrama<\/a>, deimanto b\u016bsen\u0105 galima pasiekti kambario temperat\u016broje, esant didesniam nei 2 GPa sl\u0117giui, ta\u010diau i\u0161 tikr\u0173j\u0173 reikia atsi\u017evelgti \u012f kitus veiksnius, kurie gali lemti did\u017eiul\u012f galutinio rezultato skirtum\u0105. Vienas i\u0161 \u0161i\u0173 straipsnyje minim\u0173 veiksni\u0173 yra \u0161lyties \u012ftempiai<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n \u0160lyties \u012ftempiu vadinamas procesas, kai lygiagret\u016bs sluoksniai slysta vienas per kit\u0105. Labai paprastas pavyzdys - kai sudedate rankas ir pradedate slysti viena ant kitos, pavyzd\u017eiui, kai jau\u010diate \u0161alt\u012f ir norite su\u0161ildyti rankas, \u0161is judesys sukelia \u0161lyties \u012ftempim\u0105 rankose arba naudojamoje med\u017eiagoje. <\/p>\n\n\n\n \u0160lyties \u012ftempiai gali skatinti med\u017eiag\u0173 fazi\u0173 kait\u0105. Neatsi\u017evelgiant \u012f temperat\u016br\u0105, \u0161lyties \u012ftempimas, pasirodo, yra svarbus komponentas, lemiantis, kaip \"deimantas gali susidaryti daug \u012fvairesn\u0117se aplinkose, tiek \u017eemi\u0161kose, tiek ne\u017eemi\u0161kose, nei manyta anks\u010diau\", ta\u010diau \u0161lyties \u012ftempimo poveikiui patvirtinti reikia atlikti dar daug tyrim\u0173. Lonsdaleito susidarymas taip pat buvo siejamas su \u0161lyties \u012ftempimu. <\/p>\n\n\n\n Bandydami kambario temperat\u016broje pagaminti deimant\u0105 ir lonsdaleit\u0105, mokslininkai stiklin\u0117s anglies bandinius suspaud\u0117 80\u00d7109<\/sup>Pa - tai didelis spaudimas, daug, daug didesnis nei tas, kur\u012f jaut\u0117te koled\u017ee, kai laik\u0117te \u012fprast\u0105 test\u0105. <\/p>\n\n\n\n \u0160is skai\u010dius prilygsta beveik 800 t\u016bkstan\u010di\u0173 atmosferos sl\u0117giui - mes gyvename tik vienoje atmosferoje.<\/p>\n\n\n\n Mokslininkai m\u0117gini\u0173 rezultatus analizavo taikydami tris skirtingus elektronin\u0117s mikroskopijos metodus. Ramano spektroskopija, rentgeno spinduli\u0173 difrakcija ir TEM (transmisin\u0117 elektronin\u0117 mikroskopija). Patikrinkime kiekvien\u0105 i\u0161 j\u0173.<\/p>\n\n\n\n Svetain\u0117 Ramano spektroskopija<\/strong> tai metodas, kuriuo nustatomas konkre\u010dios med\u017eiagos strukt\u016brinis pir\u0161t\u0173 atspaudas naudojant molekuli\u0173 virpesi\u0173 re\u017eimai<\/a>. <\/p>\n\n\n\n Bandinio med\u017eiaga s\u0105veikauja su monochromatine \u0161viesa - paprastai lazeriu - sugerdama ir i\u0161spinduliuodama fotonus neelastin\u0117s sklaidos b\u016bdu, kitaip tariant, bandinio molekulin\u0117s vibracijos sugeria tam tikr\u0105 skai\u010di\u0173 foton\u0173, kuri\u0173 sugertas kiekis skiriasi nuo i\u0161spinduliuoto. <\/p>\n\n\n\n \u0160is skirtumas aptinkamas, o galutinis rezultatas leid\u017eia mokslininkams gauti strukt\u016brin\u0119 informacij\u0105 apie m\u0117gin\u012f.<\/p>\n\n\n\n Rentgeno spinduli\u0173 difrakcija<\/strong> naudojant \u0161\u012f metod\u0105 vietoj monochromatin\u0117s \u0161viesos naudojamas elektron\u0173 spindulys. D\u0117l kristalin\u0117s strukt\u016bros atom\u0173 i\u0161sid\u0117stymo modeli\u0173, kai rentgeno spinduli\u0173 pluo\u0161tas pasiekia bandin\u012f, jis difragmentuoja \u012fvairiais kampais ir kryptimis. <\/p>\n\n\n\n Mokslininkai gali i\u0161matuoti difrakcinio spindulio kampus ir intensyvum\u0105, transformuodami duomenis \u012f trimat\u012f vaizd\u0105 su atomo pad\u0117timi kristale.<\/p>\n\n\n\n Svetain\u0117 TEM, Transmisin\u0117 elektronin\u0117 mikroskopija<\/strong> tai mikroskopijos metodas, kai vietoj \u0161viesos naudojamas elektron\u0173 pluo\u0161tas ir rentgeno spinduli\u0173 difrakcija. <\/p>\n\n\n\n M\u0117ginys yra veikiamas spindulio, kuris praeina pro j\u012f ir fluorescencijos detektoriaus pagalba sukuria vaizd\u0105. <\/p>\n\n\n\n \u0160iam metodui reikia paruo\u0161ti m\u0117gin\u012f ant tinklelio ir jis vadinamas vengiamuoju metodu, nes analiz\u0117s metu m\u0117ginys prarandamas ir sunaikinamas.<\/p>\n\n\n\n Paband\u0119 pagaminti deimant\u0105, tyr\u0117jai Ramano metodu nustat\u0117, kad bandinius sudaro tik grafito med\u017eiaga. <\/p>\n\n\n\n Ta\u010diau rentgeno spinduliuot\u0117s difrakcijos modeliai parod\u0117 kitokius rezultatus - lonsdaleito (12%), deimanto (3%) ir grafito (85%) buvim\u0105. <\/p>\n\n\n\n \u0160iuos skirtingus rezultatus galima paai\u0161kinti kiekvieno metodo skirtumais. Ramano metodu galima analizuoti tik med\u017eiag\u0173 pavir\u0161i\u0173, o rentgeno spinduliuot\u0117s difrakcijos metodu - vis\u0105 bandinio stor\u012f.<\/p>\n\n\n\n Apskritai \u0161is rezultatas \u012frodo, kad kietos med\u017eiagos, tokios kaip deimantas, susidaro ne tik d\u0117l sl\u0117gio ir temperat\u016bros. <\/p>\n\n\n\n Med\u017eiagos formavim\u0105si gali paskatinti ir kiti veiksniai, pavyzd\u017eiui, \u0161lyties \u012ftempiai arba veiksniai, kuri\u0173 mokslas dar ne\u017eino. <\/p>\n\n\n\n Galb\u016bt ateityje, kai \u0161is suspaudimo metodas geriau \u012fsitvirtins ir deimant\u0173 gamyba taps pigesn\u0117, mokslas gal\u0117s visapusi\u0161kai pasinaudoti \u0161ia med\u017eiaga. <\/p>\n\n\n\n _____<\/p>\n\n\n\n Ar jau esate Mind the Graph <\/a>naudotojas? Jei ne, galite prad\u0117ti dabar<\/a>! Taip pat galite spustel\u0117ti \u010dia<\/a> pamatyti m\u016bs\u0173 mokslini\u0173 iliustracij\u0173 galerij\u0105, jums nereikia prad\u0117ti projekto nuo nulio! \n\n<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" 2020 m. lapkrit\u012f buvo paskelbtas straipsnis, kuriame prane\u0161ama apie nanokristalinio deimanto ir lonsdaleito sintez\u0119 kambario temperat\u016broje - iki \u0161iol tai buvo laikoma ne\u012fmanomu dalyku. Sintez\u0117 buvo vykdoma esant 80 GPa sl\u0117giui i\u0161 nekristalin\u0117s anglies m\u0117ginio pirmtako. Tai buvo \u012fmanoma tik esant dideliam sl\u0117giui ir \u0161lyties \u012ftempiui, kurie buvo \"svarb\u016bs [...]<\/p>","protected":false},"author":4,"featured_media":12058,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[959,28],"tags":[814,554,775],"yoast_head":"\n