Honkongas universitāte ir veiksmīgi sagatavojusi dažādas unikālas dimanta daļiņu formas

Asociētais profesors Ču Zhiqin komanda un profesora Lina Juana komanda no Honkongas Universitātes ir ierosinājusi jaunu nano griešanas tehnoloģiju, kas izmanto gaisa oksidāciju, lai panāktu liela mēroga morfoloģiju un nanostruktūras pārveidošanu dimanta daļiņām, veiksmīgi sagatavojot dažādas unikālas dimanta daļiņas. Šī tehnoloģija ievērojami uzlabo dimanta materiālu pielietojuma potenciālu vairākās jomās, piemēram, optikā, kvantu tehnoloģijā un informācijas tehnoloģijās.

 

Dimants ir ne tikai plaši pazīstams juvelierizstrādājumu nozarē, bet arī tam, ka tam ir arī plašas lietojumprogrammu izredzes dažādās jomās, piemēram, elektronikā, optikā, termodinamikā un biomedicīnā, ņemot vērā tā unikālo materiāla īpašību, piemēram, augstu cietību, augstu siltumvadītspēju, plašo joslu un bioloģiskā savietojamība. Mikro un nano skalās dimanta daļiņu ģeometriskā forma un struktūra tieši ietekmē to veiktspēju un pielietojuma efektivitāti. Tomēr, ņemot vērā dimanta ķīmisko inertu un ārkārtīgi augsto cietību, kā arī esošo sintēzes, sagatavošanas un apstrādes tehnoloģiju ierobežojumus, dimanta nanodaļiņu un mikrodaļiņu sagatavošana ar precīzu morfoloģiju un struktūru vienmēr ir saskārusies ar daudzām problēmām. Tāpēc tas, kā elastīgi kontrolēt dimanta daļiņu morfoloģiju un virsmas struktūru, ir kļuvis par svarīgu problēmu, kas zinātniekiem steidzami jāatrisina.

 

Lai risinātu šo jautājumu, asociētā profesora Chu Zhiqin un profesora Lina Juaņa komandas no Honkongas Universitātes ir ierosinājušas novatorisku tehnoloģiju jaunākajā pētījumā: "programmējama nanokarizācija". Ņemot vērā, ka dimanta daļiņām ir dažādas kristāla plaknes un iekšējie kristāla defekti, un šīm struktūrām ir atšķirīga reaktivitātes pakāpe, pētnieki uzskata, ka gaisa oksidācija kā vienkārša un tieša metode var sasniegt liela mēroga dimanta daļiņu formas inženieriju, selektīvi oksidējot specifiskas kristāla struktūras Apvidū Šī metode precīzi izvēlas sākotnējās dimanta daļiņas (ieskaitot sēklas, kristāla plaknes un defektus), apvieno Monte Carlo simulāciju, lai prognozētu īpašas struktūras, un apstrādā tās atbilstošos oksidācijas apstākļos (piemēram, temperatūrā, laikā un skābekļa koncentrācijā), lai galu galā sasniegtu vēlamo vēlamo sasniegšanu vēlamajās vajadzībām), lai galu galā sasniegtu vēlamo vēlamo apstākļos (piemēram Dimanta daļiņu pārveidošana. Pētniecības komanda ir veiksmīgi sagatavojusi dažādas unikālas dimanta daļiņu mikrostruktūras, ieskaitot sfērisku, savītu virsmu, konisku, apgrieztu konisku, nanoflower un porainu formu. Izmantojot plašu eksperimentālu pārbaudi un Montekarlo simulāciju, ir izveidota formu bibliotēka, lai vadītu dimanta daļiņu projektēšanu, ražošanu un praktisko pielietojuma attīstību.

Atšķirībā no tradicionālajām fizikālajām vai ķīmiskajām apstrādes metodēm, šī nano grebšanas tehnoloģija ļauj pētniekiem precīzi pārveidot dimanta daļiņu morfoloģiju, virsmu un iekšējo struktūru nanoskalā, efektīvi mainot dimanta daļiņu elektriskās, optiskās un citas īpašības, paverot plašas izredzes dimanta materiāliem jaunos lietojumprogrammu laukos. Piemēram, optikas jomā pārveidotas dimanta daļiņas var izmantot kā efektīvas optiskās ierīces, pilnībā izmantojot to lieliskās optiskās īpašības, lai uzlabotu optisko ierīču veiktspēju un efektivitāti; Pretbūves tehnoloģijā var izmantot unikālas formas dimanta daļiņas, lai ražotu grūti atkārtot anti-Counterfeining etiķetes, tādējādi uzlabojot produktu drošības un pretsēdēšanas iespējas. Šo jauno dimanta daļiņu lietojumprogrammu izredzes padara šo tehnoloģiju ar lielu novatorisku nozīmi nanomateriālos un daudzfunkcionālos lietojumos.

 

Pētniecības grupa uzskata, ka šīs nano griešanas tehnoloģijas panākumi ne tikai nodrošina jaunu perspektīvu dimanta materiālu piemērošanai, bet arī paver jaunas idejas un metodes citu nano materiālu precīzai projektēšanai un pielietošanai. Tajā pašā laikā tas arī sniegs svarīgas atsauces uz saistīto nozaru attīstību. Paredzams, ka, turpinot attīstīt šo tehnoloģiju, tai būs arvien nozīmīgāka loma nanotehnoloģiju, kvantu tehnoloģiju un augstas veiktspējas materiālu jomā.