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새로운 방법은 순식간에 탄소를 그래 핀 또는 다이아몬드로 변환합니다.

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Rice University의 연구원들은 다양한 출처의 탄소를 그래 핀이나 다이아몬드와 같은 유용한 형태로 바로 전환하는 방법을 개발했습니다. 이 기술은 전기의 "플래시"를 사용하여 탄소를 가열하여 플래시의 길이에 따라 결정되는 최종 형태로 변환합니다.

이 기술은 다음과 같이 알려져 있습니다. 플래시 줄 가열 (FJH), 팀은 2020 년 2,727 월에 이것을 처음으로 설명했습니다. 전류가 탄소 함유 물질을 통과하여 약 4,940 ° C (XNUMX ° F)로 가열되어 탄소가 깨끗한 터보 스 트래 틱 그래 핀 플레이크로 변환됩니다.

이제 연구원들은 다른 재료를 만들기 위해 프로세스를 개선했습니다. 원래의 플래시는 10 밀리 초 동안 지속되었지만 팀은 10 ~ 500 밀리 초 사이의 지속 시간을 변경함으로써 탄소를 다른 형태로 변환 할 수도 있다는 것을 발견했습니다. 여기에는 나노 다이아몬드와 탄소 원자가 나노 다이아몬드 코어 주위에 껍질을 형성하는 "동심 탄소"가 포함됩니다.

동심원 탄소의 전자 현미경 이미지, 탄소 원자가 나노 다이아몬드 코어 주위에 껍질을 형성하는 경우
동심원 탄소의 전자 현미경 이미지, 탄소 원자가 나노 다이아몬드 코어 주위에 껍질을 형성하는 경우

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이 과정을 돕기 위해 이제 유기 불소 화합물과 전구체가 처음에 혼합물에 추가됩니다. 이전의 연구 불소는 탄소 원자가 더 강하게 결합하는 데 도움을 주어 나노 다이아몬드가 더 온화한 조건에서 만들어 질 수 있도록 도와줍니다.

팀은 새로운 FJH 프로세스가 이러한 새로운 양식을 대량으로 생산하는 데 도움이 될 수 있다고 말합니다. 이는 전통적으로 수행하기 까다 롭습니다. 여기에는 반도체와 같은 전자 부품에 더 유용하지만 일반적으로 별도의 도핑 공정을 거쳐야하는 불소화 나노 다이아몬드가 포함됩니다.

이 연구의 수석 연구원 인 James Tour는“업계에서는 절삭 공구 및 전기 절연체에 작은 다이아몬드가 오랫동안 사용되어 왔습니다. “여기에서 불소화 버전은 이러한 구조의 수정에 대한 경로를 제공합니다. 그리고 그래 핀에 대한 수요가 많고 불소 계열이 여기에서 벌크 형태로 새로 생산됩니다. 동심원 쉘 구조는 윤활유 첨가제로 사용되었으며이 플래시 방법은 이러한 형성에 저렴하고 빠른 경로를 제공 할 수 있습니다.”

팀은 다음 단계는 붕소, 인 및 질소와 같은 다른 첨가제를 사용하여 실험하는 것이라고 말합니다.

이 연구는 저널에 발표되었습니다 ACS 나노.

출처: 라이스 대학 (Rice University)

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출처 : https://newatlas.com/materials/carbon-graphene-diamond-flash-joule-heating/

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