I november 2020 ble det publisert en artikkel som rapporterte om syntesen av a<\/s> nanokrystallinsk diamant og lonsdaleitt ved romtemperatur, noe som frem til i dag har v\u00e6rt ansett som umulig. <\/p>\n\n\n\n
The synthesis was conducted under a pressure of 80GPa from a non-crystalline carbon sample precursor. This was only possible with high pressures and shear stress, both were \u201cimportant for promoting phase formation since it can help overcome kinetic barriers\u201d, if\u00f8lge artikkelen.<\/a> <\/p>\n\n\n\n Resultatene av studien bygger p\u00e5 bruk av en sv\u00e6rt vanlig elektronmikroskopiteknikk som er mye brukt innen krystallografi, som er det eksperimentelle feltet som studerer atomenes plassering i krystallinske faste stoffer, i denne artikkelens tilfelle diamant og lonsdaleitt.<\/p>\n\n\n\n Diamanten, den lille (eller ikke) dyrebare og skinnende steinen, er ikke bare et dyrt smykke, men ogs\u00e5 et utrolig viktig materiale p\u00e5 grunn av egenskapene som gj\u00f8r at det kan brukes i normale og ekstreme milj\u00f8er. <\/p>\n\n\n\n Noen nyttige egenskaper er blant annet ekstrem hardhet, h\u00f8y varmeledningsevne og at det ogs\u00e5 kan brukes i biomedisinske applikasjoner. <\/p>\n\n\n\n The Lonsdaleite is a diamond-like material with few differences in the crystal structure when compared to diamond, while the diamond has a kubisk krystallstruktur<\/strong> med et tetraederbundet karbon, mens Lonsdaleite har en sekskantet krystallstruktur<\/strong>, en mindre vanlig form for omorganisering.<\/p>\n\n\n\n Most research about diamond synthesis reports the need for two excitation forms to surpass the high kinetic barrier of material phase changes. <\/p>\n\n\n\n H\u00f8yt trykk og h\u00f8y temperatur brukes vanligvis til \u00e5 syntetisere diamant og lonsdaleitt i laboratoriet.<\/p>\n\n\n\n Forskere har i dag et diagram som viser de fysiske tilstandene til et materiale basert p\u00e5 temperatur og trykk, og som kalles for fasediagram. Sv\u00e6rt kjent og <\/strong>er et nyttig hjelpemiddel for forskere n\u00e5r de skal finne ut hvilken temperatur og hvilket trykk som kreves for \u00e5 oppn\u00e5 en bestemt tilstand, for eksempel fast, flytende eller gassformig. N\u00e5r det gjelder karbonatomer, er grafitt og diamant to eksempler p\u00e5 faste tilstander.<\/p>\n\n\n\n Hvis du ser p\u00e5 Karbondiagram<\/a>, the diamond state could be achieved at room temperature above the pressure of 2GPa, but in reality, other factors need to be considered, factors that can cause a huge difference in the final result. One of these factors mentioned in the article is skj\u00e6rspenning<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Skj\u00e6rspenning er kjent som en prosess der parallelle lag glir gjennom hverandre. Et veldig enkelt eksempel p\u00e5 dette er n\u00e5r du legger hendene sammen og begynner \u00e5 gli over hverandre - for eksempel n\u00e5r du fryser og vil varme opp hendene - denne bevegelsen skaper skj\u00e6rspenning i hendene eller i materialet som brukes. <\/p>\n\n\n\n Skj\u00e6rspenning kan fremme faseforandring av materialer. N\u00e5r man ser bort fra temperatur, viser skj\u00e6rspenning seg \u00e5 v\u00e6re en viktig komponent i hvordan \"diamanten kan dannes i et mye bredere spekter av milj\u00f8er, b\u00e5de terrestriske og utenomjordiske, enn tidligere antatt\", men det trengs mange flere studier for \u00e5 bekrefte skj\u00e6rspenningseffektene. Lonsdaleittdannelsen har ogs\u00e5 blitt assosiert med skj\u00e6rspenning. <\/p>\n\n\n\n I et fors\u00f8k p\u00e5 \u00e5 produsere diamant og lonsdaleitt ved romtemperatur, satte forskerne glassaktige karbonpr\u00f8ver under kompresjon p\u00e5 80\u00d7109<\/sup>Pa - det er et stort press, mye, mye st\u00f8rre enn det presset du f\u00f8lte da du gikk opp til en vanlig pr\u00f8ve p\u00e5 college. <\/p>\n\n\n\n Dette tallet tilsvarer et trykk p\u00e5 nesten 800 tusen atmosf\u00e6rer - vi lever under bare \u00e9n atmosf\u00e6re.<\/p>\n\n\n\n Scientists analyzed the sample results through three different types of electron microscopy techniques. Raman Spectroscopy, X-ray diffraction, and TEM (transmission electron microscopy). Let\u2019s check out each one of these.<\/p>\n\n\n\n Den Raman-spektroskopi<\/strong> er en teknikk som gir et strukturelt fingeravtrykk av et spesifikt materiale ved bruk av Vibrasjonsmodi i molekyler<\/a>. <\/p>\n\n\n\n Pr\u00f8vematerialet interagerer med et monokromatisk lys - vanligvis en laser - og absorberer og sender ut fotoner p\u00e5 en uelastisk m\u00e5te, med andre ord absorberer molekylvibrasjonen i pr\u00f8ven et antall fotoner, og mengden som absorberes, er forskjellig fra den som sendes ut. <\/p>\n\n\n\n Denne forskjellen detekteres, og det endelige resultatet gir forskerne strukturell informasjon om pr\u00f8ven.<\/p>\n\n\n\n R\u00f8ntgendiffraksjon<\/strong> teknikken inneb\u00e6rer bruk av en elektronstr\u00e5le i stedet for monokromatisk lys. P\u00e5 grunn av atomenes arrangementsm\u00f8nstre i krystallstrukturen vil r\u00f8ntgenstr\u00e5len diffraktere i mange forskjellige vinkler og retninger n\u00e5r den n\u00e5r pr\u00f8ven. <\/p>\n\n\n\n Forskerne kan m\u00e5le disse vinklene og intensiteten til den diffrakterte str\u00e5len og omdanne dataene til et tredimensjonalt bilde med atomets posisjon i krystallen.<\/p>\n\n\n\n Den TEM, transmisjonselektronmikroskopi<\/strong> er en mikroskopiteknikk som bruker en elektronstr\u00e5le i stedet for lys, samt r\u00f8ntgendiffraksjon. <\/p>\n\n\n\n The sample is exposed to the beam, which passes through it producing an image with help of a fluorescence detector. <\/p>\n\n\n\n Denne teknikken krever pr\u00f8vepreparering p\u00e5 et rutenett, og den betegnes som en unnvikende teknikk p\u00e5 grunn av tap av pr\u00f8ver som \u00f8delegges under analysen.<\/p>\n\n\n\n Etter fors\u00f8ket p\u00e5 \u00e5 fremstille en diamant oppdaget forskerne ved hjelp av Raman at pr\u00f8vene kun besto av grafittmateriale. <\/p>\n\n\n\n R\u00f8ntgendiffraksjonsm\u00f8nstrene viste imidlertid et annet resultat, og viste tilstedev\u00e6relse av lonsdaleitt (12%), diamant (3%) og grafitt (85%). <\/p>\n\n\n\n Disse ulike resultatene kan forklares med forskjellene mellom de to teknikkene. Raman-teknikken kan bare analysere overflaten av materialer, mens r\u00f8ntgendiffraksjon kan g\u00e5 gjennom hele tykkelsen av pr\u00f8ven.<\/p>\n\n\n\n Samlet sett viser dette resultatet at dannelsen av harde materialer som diamant ikke bare er et resultat av trykk og temperatur. <\/p>\n\n\n\n And other factors can induce material formation like the shear stress or factors that science doesn\u2019t even know yet. <\/p>\n\n\n\n Kanskje vil vitenskapen kunne utnytte materialet fullt ut i fremtiden, n\u00e5r kompresjonsteknikken har etablert seg bedre og diamantproduksjonen blir billigere. <\/p>\n\n\n\n _____<\/p>\n\n\n\n Er du allerede en Mind the Graph <\/a>bruker? Hvis du ikke har det, kan du begynne \u00e5 akkurat n\u00e5<\/a>! Du kan ogs\u00e5 klikke p\u00e5 her<\/a> to see our scientific Illustrations gallery, you don\u2019t need to start your project from scratch! \n\n<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" I november 2020 ble det publisert en artikkel som rapporterte om syntese av nanokrystallinsk diamant og lonsdaleitt ved romtemperatur, noe som frem til i dag har v\u00e6rt ansett som umulig \u00e5 f\u00e5 til. Syntesen ble utf\u00f8rt under et trykk p\u00e5 80 gPa fra en ikke-krystallinsk karbonpr\u00f8veforl\u00f8per. Dette var bare mulig med h\u00f8yt trykk og skj\u00e6rspenning, som begge var \"viktige [...]<\/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