محققان آمريکايي با اعمال فشار و گرما در حضور اتمسفر نئون موفق شدند به ‌سادگي آئروژل آمورف را به آئروژل نانوالماس تبديل کنند. آن‌ها اميدوارند که با اين روش بتوانند محدوده جديدي از آئروژل‌هاي بلوري را توليد کنند.

به گزارش سرويس فناوري ايسنا، آئروژل‌ها موادي با دانسيته کم هستند که ساختار اسفنج مانند دارند. اين ساختارها با جايگزيني مايع با گاز در ژل‌ها ايجاد مي‌شوند.

پيتر پازوسکي از محققان آزمايشگاه ملي لورنس مي‌گويد: مواد آئروژل آمورف بسيار زيادي توليد مي‌شود، اما اين مواد هدايت الکتريکي و خواص نوري مناسبي ندارند، دليل اين امر نيز ساختار دروني اين آئروژل‌ها است. سوالي که اينجا مطرح مي‌شود آن است که آيا ما مي‌توانيم استحکام مکانيکي و دانسيته کم اين آئروژل را حفظ کنيم، اما فاز کربن آمورف آن را به الماس تبديل کنيم؟

اين تيم تحقيقاتي با استفاده از سلول سندان الماس توانستند آئروژل آمورف کربني را ميان دو سطح الماس قرار داده و در فشار بيش از 20 گيگا پاسکال آن را فشرده کنند. آن‌ها با استفاده از گرم کردن ليزري، دماي کار را به 1200 درجه کلوين رسانده و کار تبديل فاز را انجام دادند.

پيتر پازوسکي مي‌گويد: ما از دما و فشار بالا استفاده کرديم، در حقيقت ما شرايطي مشابه آنچه که در اعماق زمين وجود دارد تا کربن به طور طبيعي به الماس تبديل شود را اعمال کرديم.

چالشي که وجود داشت اين بود که بايد مطمئن شد آئروژل‌هاي شکننده آسيب نبينند.

براي فائق آمدن بر اين مشکل، اين تيم تحقيقاتي درون آئروژل‌ها را با گاز نئون پر کردند. در فشارهاي بالاتر از 5 گيگا پاسکال، گاز نئون به ‌طور خود به خودي به جامد تبديل مي‌شود و مي‌تواند از ساختار آئروژل حمايت کند.

پازوسکي مي‌افزايد: با استفاده از سلول سندان فقط مي‌توان ساختارهاي ميکرومقياس ايجاد کرد که ابعادي در حد قطر موي انسان دارند. البته اين ذرات بسيار کوچک داراي پتانسيل‌هاي کاربردي بسيار است، به‌ طوري که مي‌توان از آن‌ها در حسگري در شرايط بسيار سخت استفاده کرد، زيرا ساختار بسيار پايداري دارند.

هر چند اين تيم تحقيقاتي نشان دادند که انتقال فاز از حالت آمورف به ساختار بلوري امکان پذير است، اما هنوز نتوانسته‌اند که دما و فشار لازم براي اين کار را تعيين کنند.

پازوسکي مي‌گويد: اگر ما بتوانيم به اين سووال پاسخ دهيم، آن‌گاه خواهيم توانست مقدار مواد توليدي خود را افزايش دهيم. اين تيم تحقيقاتي اميدوار است که بتواند روش خود را به ساختارهاي آئروژل ديگر تعميم دهد.

انتهاي پيام