Ruští vědci vyvinuli ultrapevný, stabilní a pružný kompozit grafenu a diamantu, který lze získat ozářením materiálu ionty xenonu. Tento materiál najde uplatnění v kosmickém letectví, automobilovém a biomedicínském průmyslu, informovala tisková služba NITU MISIS.
»Výsledný materiál s různými typy uhlíkových vazeb může kombinovat výhody jednotlivých prvků struktury a vykazovat vysokou pevnost, tuhost a pružnost. Ultratenké dvourozměrné diamantové vrstvy, které dokáží zachovat integritu diamantových struktur, mají potenciál v mnoha oblastech, od elektroniky a optiky až po biomedicínu,« vysvětlil Lev Tomilin, vědec z NITU MISIS (Moskva).
Odborníci, stejně jako specialisté z Ústavu fyziky polovodičů SB RAS a Spojeného ústavu jaderných výzkumů, učinili tento objev při studiu toho, jak ozařování grafenových vrstev pomocí iontů vzácných plynů ovlivňuje jejich strukturu. Zájem o tento proces byl způsoben tím, že v přírodě vedou srážky uhlíkových klastrů s nabitými částicemi, včetně kosmického záření, ke vzniku nanodiamantů.
Na základě podobných úvah ruští vědci sledovali, jak se mění struktura několika typů vícevrstvých grafenových filmů, když jsou ozařovány xenonovými ionty urychlenými na různé rychlosti. Tyto experimenty ukázaly, že nanodiamanty o průměru 5 až 20 nanometrů vznikají v tloušťce grafenu, pokud film obsahuje alespoň šest nebo více vrstev tohoto dvourozměrného uhlíkového materiálu.
V tomto případě vědci zjistili, že hustota nanodiamantových inkluzí ve vrstvě grafenu přímo závisí na tom, jak hustý byl tok rozptýlených xenonových iontů, které grafen ozařovaly. To umožňuje flexibilně řídit, jaké množství nanodiamantů je v materiálu přítomno, což ovlivňuje jeho pevnost, pružnost a další mechanické a fyzikální parametry.
Podle vědců by jimi vytvořené dvourozměrné nanodiamanty mohly najít široké uplatnění v průmyslových odvětvích, která vyžadují pevné, vodivé a zároveň funkční povlaky. Lze je například použít k potahování částí mikročipů, implantátů, k vytváření citlivých senzorů a dalších technologických řešení, uvedli vědci.
(cik, TASS)