Разработан простой способ создания гибких алмазов

04.03.2022

Твердые как алмаз и гибкие как пластик, столь востребованные алмазные нановолокна могли бы произвести революцию в нашем мире - если бы их не было так сложно изготовить. Ученые под руководством Сэмюэля Даннинга из Карнеги и Тимоти Стробела разработали оригинальную методику, которая предсказывает и направляет упорядоченное создание прочных, но гибких алмазных нановолокон, преодолевая ряд существующих проблем.

Эта инновация облегчит ученым синтез нановолокон - важный шаг к применению материала в практических целях в будущем.

Алмазные нановолокна - это ультратонкие одномерные углеродные цепочки, в десятки тысяч раз тоньше человеческого волоса. Они часто создаются путем сжатия меньших углеродных колец вместе, образуя тот же тип связи, который делает алмазы самым твердым минералом на нашей планете. Однако вместо трехмерной углеродной решетки, которая есть в обычном алмазе, края этих нитей "увенчаны" углеродно-водородными связями, которые делают всю структуру гибкой.

Поскольку нановолокна имеют эти связи только в одном направлении, они могут сгибаться и разгибаться так, как не могут обычные алмазы. Ученые предсказывают, что уникальные свойства углеродных нанотрубок найдут множество полезных применений - от создания научно-фантастических лесов для космических лифтов до создания сверхпрочных тканей. Тем не менее ученые столкнулись с трудностями при создании достаточного количества нанитов, чтобы проверить их предполагаемые суперспособности.

Команда Даннинга решила, что добавление азота в кольцо вместо углерода поможет направить реакцию по предсказуемому пути. Они решили начать свою работу с пиридазина - шестиатомного кольца, состоящего из четырех атомов углерода и двух атомов азота, и начали работать над компьютерной моделью.

Даннинг вместе с Бо Ченом из Международного физического центра Доностии и Ли Жу, доцентом из Ратгерса и Университета Карнеги, смоделировали поведение молекул пиридазина при высоком давлении. Когда они увидели, что образуются связи, они поняли, что успешно предсказали и создали в лаборатории первую алмазную наночастицу пиридазина.

<< Назад: 40-киловатная беспроводная зарядка электромобилей 04.03.2022

>> Вперед: VR-гарнитура от Korea Fuel-Tech Corporation 03.03.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Лягушачий рай 07.01.2003 В тропическом лесу на острове Шри-Ланка зоологи нашли сразу 120 новых видов лягушек. Они скучились на площади 750 квадратных километров, так как за последние десятилетия 95 процентов джунглей на острове вырублены. Новые виды отличаются от известных внешним обликом, наследственной информацией и поведением, а также голосом - каждый вид квакает по-своему. Большинство новых видов откладывают икру не в воду, а во влажные места на суше, например в слой опавших листьев. Соответственно из икры выходят не головастики, а сразу маленькие лягушата. Причины такого разнообразия фауны лягушек на небольшом острове остаются загадкой.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025