\u00cen noiembrie 2020, a fost publicat un articol care a raportat sinteza de a<\/s> diamant nanocristalin \u0219i lonsdaleit la temperatura camerei, ceea ce p\u00e2n\u0103 \u00een prezent era considerat imposibil de realizat. <\/p>\n\n\n\n
Sinteza a fost realizat\u0103 la o presiune de 80 GPa, pornind de la un precursor de e\u0219antion de carbon necristalin. Acest lucru a fost posibil numai cu presiuni \u0219i tensiuni de forfecare ridicate, ambele fiind \"importante pentru promovarea form\u0103rii fazelor, deoarece pot ajuta la dep\u0103\u0219irea barierelor cinetice\", potrivit articolului.<\/a> <\/p>\n\n\n\n Rezultatele studiului se bazeaz\u0103 pe utilizarea unei tehnici de microscopie electronic\u0103 foarte comune \u0219i foarte utilizate \u00een cristalografie, care este domeniul experimental care studiaz\u0103 aranjamentul atomilor \u00een solidele cristaline, \u00een cazul articolului de fa\u021b\u0103, diamantul \u0219i lonsdaleitul.<\/p>\n\n\n\n Diamantul, micu\u021ba (sau nu) \u0219i pre\u021bioasa bucat\u0103 de roc\u0103 lucioas\u0103, nu este doar o bijuterie scump\u0103, ci \u0219i un material extrem de important datorit\u0103 propriet\u0103\u021bilor sale, care \u00eei permit s\u0103 fie folosit \u00een medii normale \u0219i extreme. <\/p>\n\n\n\n Printre propriet\u0103\u021bile utile se num\u0103r\u0103 duritatea extrem\u0103, conductivitatea termic\u0103 ridicat\u0103 \u0219i, de asemenea, ar putea fi utilizat \u00een aplica\u021bii biomedicale, printre altele. <\/p>\n\n\n\n Lonsdaleitul este un material asem\u0103n\u0103tor cu diamantul, cu pu\u021bine diferen\u021be \u00een structura cristalin\u0103 \u00een compara\u021bie cu diamantul, \u00een timp ce diamantul are un structura cristalin\u0103 cubic\u0103<\/strong> cu un carbon legat tetraedric, Lonsdaleitul are o structur\u0103 de structur\u0103 cristalin\u0103 hexagonal\u0103<\/strong>, o form\u0103 mai pu\u021bin frecvent\u0103 de rearanjare.<\/p>\n\n\n\n Majoritatea cercet\u0103rilor privind sinteza diamantului raporteaz\u0103 necesitatea a dou\u0103 forme de excita\u021bie pentru a dep\u0103\u0219i bariera cinetic\u0103 ridicat\u0103 a schimb\u0103rilor de faz\u0103 a materialului. <\/p>\n\n\n\n Presiunea \u00eenalt\u0103 \u0219i temperatura ridicat\u0103 sunt de obicei folosite pentru a sintetiza diamantul \u0219i lonsdaleitul \u00een laborator.<\/p>\n\n\n\n Oamenii de \u0219tiin\u021b\u0103 dispun ast\u0103zi de o diagram\u0103 care arat\u0103 st\u0103rile fizice ale unor materiale \u00een func\u021bie de temperatur\u0103 \u0219i presiune, numit\u0103 diagrama de faz\u0103. Foarte renumit \u0219i <\/strong>instrument de ghidare util pentru oamenii de \u0219tiin\u021b\u0103 pentru a \u0219ti ce temperatur\u0103 \u0219i presiune sunt necesare pentru a atinge o anumit\u0103 stare, cum ar fi solid\u0103, lichid\u0103 sau gazoas\u0103. \u00cen cazul atomilor de carbon, grafitul \u0219i diamantul sunt dou\u0103 exemple de st\u0103ri solide.<\/p>\n\n\n\n Dac\u0103 v\u0103 uita\u021bi la diagrama de carbon<\/a>, starea de diamant ar putea fi ob\u021binut\u0103 la temperatura camerei peste presiunea de 2GPa, dar \u00een realitate trebuie lua\u021bi \u00een considerare \u0219i al\u021bi factori, factori care pot cauza o diferen\u021b\u0103 uria\u0219\u0103 \u00een rezultatul final. Unul dintre ace\u0219ti factori men\u021biona\u021bi \u00een articol este tensiune de forfecare<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Tensiunea de forfecare este cunoscut\u0103 ca un proces prin care straturi paralele alunec\u0103 unul prin altul. Un exemplu foarte simplu este atunci c\u00e2nd v\u0103 apropia\u021bi m\u00e2inile \u0219i \u00eencepe\u021bi s\u0103 aluneca\u021bi una peste alta - ca atunci c\u00e2nd v\u0103 este frig \u0219i dori\u021bi s\u0103 v\u0103 \u00eenc\u0103lzi\u021bi m\u00e2inile - aceast\u0103 mi\u0219care creeaz\u0103 o tensiune de forfecare \u00een m\u00e2ini sau \u00een materialul utilizat. <\/p>\n\n\n\n Tensiunea de forfecare poate favoriza schimbarea de faz\u0103 a materialelor. F\u0103r\u0103 a lua \u00een considerare temperatura, stresul de forfecare se dovede\u0219te a fi o component\u0103 important\u0103 a modului \u00een care \"diamantul se poate forma \u00eentr-o gam\u0103 mult mai larg\u0103 de medii, at\u00e2t terestre, c\u00e2t \u0219i extraterestre, dec\u00e2t se credea p\u00e2n\u0103 acum\", dar sunt necesare mult mai multe studii pentru a confirma efectele stresului de forfecare. Formarea lonsdaleitei a fost, de asemenea, asociat\u0103 cu stresul de forfecare. <\/p>\n\n\n\n \u00cencerc\u00e2nd s\u0103 produc\u0103 diamant \u0219i lonsdaleit la temperatura camerei, oamenii de \u0219tiin\u021b\u0103 au supus mostre de carbon sticlos la o compresie de 80\u00d7109<\/sup>Pa - aceasta este o presiune foarte mare, mult, mult mai mare dec\u00e2t presiunea pe care ai sim\u021bit-o la un test obi\u0219nuit \u00een facultate. <\/p>\n\n\n\n Acest num\u0103r este echivalent cu o presiune de aproape 800 de mii de atmosfere - noi tr\u0103im sub o singur\u0103 atmosfer\u0103.<\/p>\n\n\n\n Oamenii de \u0219tiin\u021b\u0103 au analizat rezultatele probei prin trei tipuri diferite de tehnici de microscopie electronic\u0103. Spectroscopia Raman, difrac\u021bia de raze X \u0219i TEM (microscopia electronic\u0103 de transmisie). S\u0103 analiz\u0103m fiecare dintre acestea.<\/p>\n\n\n\n The Spectroscopia Raman<\/strong> este o tehnic\u0103 care ofer\u0103 o amprent\u0103 structural\u0103 a unui anumit material folosind modurile de vibra\u021bie ale moleculelor<\/a>. <\/p>\n\n\n\n Materialul e\u0219antionului interac\u021bioneaz\u0103 cu o lumin\u0103 monocromatic\u0103 - de obicei un laser - absorbind \u0219i emi\u021b\u00e2nd fotoni \u00eentr-un mod de \u00eempr\u0103\u0219tiere inelastic\u0103, cu alte cuvinte, vibra\u021bia molecular\u0103 a e\u0219antionului absoarbe un num\u0103r de fotoni, cantitatea absorbit\u0103 fiind diferit\u0103 de cea emis\u0103. <\/p>\n\n\n\n Aceast\u0103 diferen\u021b\u0103 este detectat\u0103, iar rezultatul final le permite oamenilor de \u0219tiin\u021b\u0103 s\u0103 ob\u021bin\u0103 informa\u021bii structurale ale probei.<\/p>\n\n\n\n Difrac\u021bia de raze X<\/strong> implic\u0103 utilizarea unui fascicul de electroni \u00een locul luminii monocromatice. \u00cen virtutea modelelor de dispunere a atomilor din structura cristalin\u0103, atunci c\u00e2nd fasciculul de raze X ajunge la prob\u0103, acesta se difracteaz\u0103 \u00een mai multe unghiuri \u0219i direc\u021bii diferite. <\/p>\n\n\n\n Oamenii de \u0219tiin\u021b\u0103 pot m\u0103sura aceste unghiuri \u0219i intensit\u0103\u021bi ale fasciculului difractat, transform\u00e2nd datele \u00eentr-o imagine tridimensional\u0103 cu pozi\u021biile atomilor \u00een cristal.<\/p>\n\n\n\n The TEM, microscopie electronic\u0103 de transmisie<\/strong> este o tehnic\u0103 de microscopie care utilizeaz\u0103 un fascicul de electroni \u00een loc de lumin\u0103, precum \u0219i difrac\u021bia razelor X. <\/p>\n\n\n\n Proba este expus\u0103 la fasciculul de lumin\u0103, care trece prin ea \u0219i produce o imagine cu ajutorul unui detector de fluorescen\u021b\u0103. <\/p>\n\n\n\n Aceast\u0103 tehnic\u0103 necesit\u0103 o preg\u0103tire a probei pe o gril\u0103 \u0219i este etichetat\u0103 ca fiind o tehnic\u0103 evaziv\u0103 din cauza pierderii probei, aceasta fiind distrus\u0103 \u00een timpul analizei.<\/p>\n\n\n\n Dup\u0103 \u00eencercarea de a produce un diamant, cercet\u0103torii au descoperit, prin Raman, c\u0103 probele erau formate doar din material grafitic. <\/p>\n\n\n\n Cu toate acestea, modelele de difrac\u021bie a razelor X au ar\u0103tat un rezultat diferit, demonstr\u00e2nd prezen\u021ba lonsdaleitului (12%), a diamantului (3%) \u0219i a grafitului (85%). <\/p>\n\n\n\n Aceste rezultate divergente se explic\u0103 prin diferen\u021bele dintre cele dou\u0103 tehnici. Raman este capabil s\u0103 analizeze doar suprafa\u021ba materialelor, \u00een timp ce difrac\u021bia cu raze X poate parcurge \u00eentreaga grosime a probei.<\/p>\n\n\n\n \u00cen general, acest rezultat dovede\u0219te c\u0103 formarea materialelor dure, cum ar fi diamantul, este rezultatul nu numai al presiunii \u0219i al temperaturii. <\/p>\n\n\n\n \u0218i al\u021bi factori pot induce formarea materialului, cum ar fi stresul de forfecare sau factori pe care \u0219tiin\u021ba nici m\u0103car nu \u00eei cunoa\u0219te \u00eenc\u0103. <\/p>\n\n\n\n Poate c\u0103 \u00een viitor, c\u00e2nd aceast\u0103 tehnic\u0103 de comprimare se va fi impus mai bine, ieftinind produc\u021bia de diamante, \u0219tiin\u021ba va putea profita din plin de acest material. <\/p>\n\n\n\n _____<\/p>\n\n\n\n Sunte\u021bi deja un Mind the Graph <\/a>utilizator? Dac\u0103 nu, pute\u021bi \u00eencepe chiar acum.<\/a>! De asemenea, pute\u021bi face clic pe aici<\/a> pentru a vedea galeria noastr\u0103 de ilustra\u021bii \u0219tiin\u021bifice, nu trebuie s\u0103 v\u0103 \u00eencepe\u021bi proiectul de la zero! \n\n<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" \u00cen noiembrie 2020, a fost publicat un articol care relata sinteza unui diamant nanocristalin \u0219i a lonsdaleitului la temperatura camerei, lucru considerat p\u00e2n\u0103 \u00een prezent imposibil de realizat. Sinteza a fost realizat\u0103 sub o presiune de 80GPa, pornind de la un precursor de e\u0219antion de carbon necristalin. Acest lucru a fost posibil doar cu presiuni ridicate \u0219i cu o tensiune de forfecare, ambele fiind \"importante [...]<\/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