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유연한 다이아몬드를 만드는 간단한 방법 개발

04.03.2022

다이아몬드처럼 단단하고 플라스틱처럼 유연한 다이아몬드 나노섬유는 만들기가 그렇게 어렵지 않다면 세계에 혁명을 일으킬 수 있습니다. Carnegie의 Samuel Dunning과 Timothy Strobel이 이끄는 과학자들은 기존의 여러 문제를 극복하여 강하면서도 유연한 다이아몬드 나노섬유의 질서 있는 생성을 예측하고 지시하는 독창적인 기술을 개발했습니다.

이 혁신을 통해 과학자들은 나노섬유를 더 쉽게 합성할 수 있게 되었으며, 이는 미래의 재료 응용을 향한 중요한 단계입니다.

다이아몬드 나노섬유는 XNUMX차원 탄소 사슬로, 머리카락보다 수만 배 가늘다. 그들은 종종 더 작은 탄소 고리를 함께 짜서 만들어지며, 다이아몬드를 지구에서 가장 단단한 광물로 만드는 동일한 유형의 결합을 형성합니다. 그러나 일반 다이아몬드에서 발견되는 XNUMX차원 탄소 격자 대신 이러한 가닥의 가장자리가 탄소-수소 결합으로 "덮여" 있어 전체 구조를 유연하게 만듭니다.

나노섬유는 이러한 결합이 한 방향으로만 있기 때문에 일반 다이아몬드가 할 수 없는 방식으로 구부러지고 풀릴 수 있습니다. 과학자들은 탄소 나노튜브의 독특한 특성이 우주 엘리베이터를 위한 공상 과학 스캐폴딩을 만드는 것부터 초강력 직물을 만드는 것에 이르기까지 많은 유용한 응용 분야를 찾을 것이라고 예측합니다. 그러나 과학자들은 추정되는 초능력을 테스트하기에 충분한 나노나이트를 만드는 데 어려움을 겪었습니다.

Dunning의 팀은 탄소 대신에 질소를 고리에 추가하면 반응을 예측 가능한 경로로 조정하는 데 도움이 될 것이라고 결정했습니다. 그들은 XNUMX개의 탄소와 XNUMX개의 질소로 구성된 XNUMX개의 원자 고리인 피리다진으로 시작하기로 결정하고 컴퓨터 모델 작업을 시작했습니다.

Dunning은 Donostia International Physics Center의 Bo Chen 및 Rutgers 및 Carnegie University의 조교수인 Li Zhu와 함께 고압에서 피리다진 분자의 거동을 모델링했습니다. 그들은 결합이 형성되는 것을 보았을 때 실험실에서 최초의 피리다진 다이아몬드 나노입자를 성공적으로 예측하고 생성했다는 것을 알았습니다.

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