Dijamantni aerogel je dijamant najmanje gustoće

Znanstvenici laboratorija Lawrence Livermore National Laboratory odlučili su kombinirati dijamant i aerogel, kako bi proizveli potpuno novu spužvastu prozirnu tvar.

Rezultat njihovih pokusa je dijamantni aerogel, definitivno dijamant najmanje gustoće koji postoji i jedan od najdragocjenijih aerogelova. Aerogelovi i dijamanti posjeduju vrlo zanimljiva svojstva, stoga supstanca koja ih kombinira može naći svoju primjenu u optici, kvantnim računalima, strukturalnom inženjeringu i mnogim drugim tehnološkim područjima.

Kako bi stvorili dijamantni aerogel, Peter J. Pauzauskie i njegovi kolege iz Lawrence Livermore National laboratorija krenuli su s amorfnim ugljičnim predoblikom aerogela (obični ugljkov aerogel) koji su postavili u dijamantnu ćeliju kao "nakovanj" koji je korišten za izlaganje ogromnim pritiscima. Potom su injektirali neon kako bi zaštitili aerogel od kolabiranja, te ga potom izložili pritiscima od 21, 22,5 i 25,5 gigapaskala. To otprilike iznosi 200 do 250 puta više nego što je pritisak na dnu Marijanske brazde, najdubljem podvodnom mjestu na Zemlji. Za usporedbu vam napominjemo kako je za proizvodnju umjetnog dijamanta potreban pritisak od 18GPa.

VIDEO - Proces izrade dijamantnog aerogela

Aerogel koji je nastao nakon ove procedure, potvrđen je elektronskom i rendgenskom spektromikroskopijom, pokazujući da je razvio čvrstu nanodijamantnu matricu. Proziran je i savitljiv poput plastike, dok istovremeno svjetluca poput pravog dijamanta, te posjeduje čistoću i fotoluminiscenciju, što "predtvar" od koje je nastao nije imala.

"Obzirom da dijamanti emitiraju elektrone, ta bi se emisija mogla koristiti za ultra snažne kvantne informatičke procesore", naglašavaju autori, koji su rad objavili u multidisciplinarnom znanstvenom časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Možda niste znali

AEROGEL

Aerogel je umjetno tvorivo s najnižom gustoćom od bilo koje poznate porozne krutine. Izveden je iz gela u kojem je tekući sastojak gela zamijenjen s plinom. Rezultat je krutina s nekoliko izvanrednih svojstava, a kao najznačajnija su učinkovitost kao toplinski izolator i iznimno niska gustoća. Naziva se još i smrznuti dim, kruti dim ili plavi dim zbog svoje prozirne prirode i načina rasipanja svjetlosti u tvorivu. Aerogel je stvorio Amerikanac Samuel Stephens Kistler 1931. godine kao ishod oklade s Charleoms Learnedom oko toga što bi moglo zamijeniti tekućinu unutar posude za pekmez s plinom bez uzrokovanja skupljanja.

Zbog niske gustoće aerogelove još nazivamo i smrznutim dimom

Aerogelovi se proizvode vađenjem tekuće sastavnice gela superkritičnim sušenjem. Prvi aerogelovi su se izrađivali od silicijskog gela. Kistlerov kasniji rad uključio je aerogelove na temelju aluminija, kroma i kositrova oksida. Aaerogelovi od ugljika su razvijeni u kasnim 1980-ima.