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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Старый телефон: после использования нагреть 11.12.2000 Ежегодно англичане выбрасывают на свалку тысячи сломанных, устаревших или ненужных мобильных телефонов. Но вскоре на общеевропейском уровне должен быть принят закон, требующий обязательного безотходного использования всяческой электроники. Ненужные приборы должны разбираться на детали, которые можно так или иначе использовать повторно либо захоронить в безопасном месте. Разбирать и сортировать на детали такие небольшие устройства, как карманный телефон, - это непростой и кропотливый ручной труд. Поэтому сотрудники университета имени Брюнеля в Лондоне предложили изготавливать мобильные телефоны из металлов и пластиков с памятью формы. При нагреве до определенной температуры такой аппарат просто распадается, а получившуюся кучку деталей нетрудно рассортировать. Если настроить разные части корпуса, печатных плат и шасси на изменение формы при разных температурах, процесс сортировки еще упростится. Такие телефоны и другие электронные приборы будут сами постепенно разбирать себя на части, проходя по конвейеру через зоны с разной степенью нагрева. Прототип самораспадающегося телефона уже готов, в продаже он может появиться к 2005 году.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025