«Стрельба» углеродными нанотрубками позволяет превратить их в алмазные нанокристаллы

Знaния o тoм, кaк вeдут сeбя aтoмы рaзличныx элeмeнтoв в пoдoбныx услoвияx, пoзвoлят учeными и инженерам разработать новые виды сверхлегких материалов с уникальными механическими свойствами для космической техники, которая обретет способность выдерживать удары высокоскоростных объектов, таких, как микрометеориты.Во время своих исследований ученые упаковали углеродные нанотрубки в виде шариков и разогнали их внутри оптическо-газовой пушки, созданной специально для этих целей. Кроме этого, вид «конечного продукта» от столкновения нанотрубок с мишенью очень сильно зависит не только от скорости разгона, на это влияет ориентация нанотрубок относительно мишени и относительно друг друга, количество стенок нанотрубок, их длина и т.п.»Во время предыдущих исследований мы узнали, что при гиперскоростном ударе из углеродных нанотрубок должны формироваться графеновые наноленты» — рассказывает Дуглас Гэльвэо, — «Мы ожидали получить хаотичные наноструктуры из «сваренных» друг с другом форм углерода. Самое большое количество алмазных нанокристаллов образовывалось при разгоне шариков до скорости в 3.9 километра в секунду. Такой процесс получения алмазных нанокристаллов не сделает никого богатым, однако, он «обогатит» ученых и инженеров, занимающихся разработкой космической техники и другой техники, подвергающейся периодическому кратковременному воздействию от ударов частиц, летящих на высокой скорости.Исследования, проведенные группой Пуликеля Аджаяна (Pulickel Ajayan) и Дугласа Гэльвэо (Douglas Galvao), показали, что энергия, выделяющаяся при столкновении нанотрубки с мишенью, расходуется на разрушение химических связей между атомами углеродной нанотрубки.  |  | Сегодня, 09:06 | Новости науки и техники
«Стрельба» углеродными нанотрубками позволяет превратить их в алмазные нанокристаллы
Супермен, главный герой одноименных комиксов и научно-фантастических фильмов, мог делать алмазы, просто сжимая кусок угля в своем кулаке. Нанотрубочные шарики разгонялись до трех различных фиксированных скоростей и поражали мишень, изготовленную из алюминия. А ученые из университета Райс (Rice University) пошли по несколько иному пути, они получают алмазные нанокристаллы и другие формы углерода, поражая мишень разогнанными до высоких скоростей углеродными нанотрубками. Меньшее их количество образовывалось при скорости в 5.2 километра в секунду, а при скорости в 6.9 километра в секунду алмазы уже практически не образовывались. Но мы были удивлены появлением хорошо структурированных алмазных нанокристаллов».И в заключении следует отметить, что данный метод можно считать весьма перспективным методом производства наноструктурированных материалов не только на основе углерода, но и на основе других химических элементов. И, несмотря на достаточную дороговизну такого метода, он может оказаться единственным доступным на сегодняшний день методом производства определенных материалов, обладающих целым набором уникальных физических и химических свойств. Вместо этого почти все нанотрубки расщеплялись на узкие полосы одномерного материала — графена.При высокой скорости разгона нанотрубок получившиеся при этом полосы графена «сваривались» друг с другом и с другими нанотрубками, образуя весьма причудливые структуры, видимые только под электронным микроскопом. Эти атомы, оказавшиеся в свободном состоянии, повторно объединяются, а условия окружающей среды определяют тип новой структуры углерода.