Q-碳,好神奇!比钻石还硬而且是强磁性,更是能发光的夜 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/30 01:17:05


碳的第三种固态相——Q-Carbon 技术可以用于金刚石制造:

在许多人眼里世界上最硬的仍然是钻石,虽说近年来已经有许多科学家声称开发出更硬的物质了。现在北卡罗莱纳州立大学的科学家们有了新发现,那是一种被称为Q-carbon的新型碳结构。Q-carbon最特殊的地方倒不在硬度,而是它竟然能够在常温常压下制造。以往我们如果要让碳达到类似的效果,需要施加巨大的压力才能够实现。不过即便如此,Q-carbon也只能在实验室里制造。

石墨和金刚石则是碳的两种固体形态。现在我们创造出了第三种固相碳。在自然界中我们唯一可能找到它的地方是某些星球的内核。Q-carbon拥有一些非凡的特性。比如它有磁性,这是其它固体形态的碳不具备的特性。另外,Q-carbon比金刚石更坚固,当它接触到极低的能量时还会发光。此外,如果研究人员们想要将更多的Q-carbon变成金刚石,他们只需简单地重复激光脉冲/冷却过程即可。如果Q-carbon比金刚石更坚硬,为何还会有人想要制作金刚石纳米点而不是Q-carbon纳米点呢?因为我们对于这种新材料的了解依旧太少。

研究人员们先选择一种基质(比如蓝宝石、玻璃和工程塑料),接着他们给基质涂上一层不同于石墨和金刚石的,没有常规的、固定的晶体结构的非晶碳。之后他们利用单束激光脉冲轰击非晶碳,持续时间约200纳秒。在此期间,非晶碳的温度会上升至4000K(约3727℃),之后它会快速冷却。该操作在常压条件下进行。最后的结果就是Q-carbon了。Q-carbon不仅硬度高,而且受到能量冲击时能发光,还具有一定磁性。Q-carbon也能被用来创造一系列单晶金刚石物体,这种方法稍微改变一下激光的频率就能制造出钻石结构来。我们能够创造金刚石纳米针、微针和纳米点,当然还有大面积的金刚石涂层,这些在药物运输、工业生产过程以及创造高温开关;Q-carbon的强度及其低功函数(把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量),使得它在研发新型电子显示技术方面具备极大前景。这些金刚石物体拥有一种单晶体结构,使得它们比多晶体材料更坚固。另外Q-carbon在常温常压下即可完成,因此它不仅有新的用途,制作它的过程也相对廉价。那么Q-carbon能干什么呢?制造出它的科学家们也不清楚,他们坦承自己仍在刚刚懂得怎么操作的早期状态。

另据报道:
美国科学家制造出亮度胜过钻石的第3种固态碳结构Q-carbon,用来制做医疗用钻石纳米针、显微操作针或是钻石薄膜,协助人体的药物制放。 North Carolina State University 研究人员以雷射光照射非结晶碳约1/2000亿秒,加温至摄氏约3700度后再立即冷 却,就能让这些碳原子成为特殊结晶体Q-carbon。
Q-carbon亮度和硬度都胜过钻石且具有强磁性,而高亮度能让电子显示器更清晰,因此可用来制造钻石纳米针、显微操作针或是钻石薄膜,帮助人体药物制放,如协助治疗癌症的药物送进脑部肿瘤。

这样的固态碳结构在自然界中,可能只存在于某些行星的核心。


碳的第三种固态相——Q-Carbon 技术可以用于金刚石制造:

在许多人眼里世界上最硬的仍然是钻石,虽说近年来已经有许多科学家声称开发出更硬的物质了。现在北卡罗莱纳州立大学的科学家们有了新发现,那是一种被称为Q-carbon的新型碳结构。Q-carbon最特殊的地方倒不在硬度,而是它竟然能够在常温常压下制造。以往我们如果要让碳达到类似的效果,需要施加巨大的压力才能够实现。不过即便如此,Q-carbon也只能在实验室里制造。

石墨和金刚石则是碳的两种固体形态。现在我们创造出了第三种固相碳。在自然界中我们唯一可能找到它的地方是某些星球的内核。Q-carbon拥有一些非凡的特性。比如它有磁性,这是其它固体形态的碳不具备的特性。另外,Q-carbon比金刚石更坚固,当它接触到极低的能量时还会发光。此外,如果研究人员们想要将更多的Q-carbon变成金刚石,他们只需简单地重复激光脉冲/冷却过程即可。如果Q-carbon比金刚石更坚硬,为何还会有人想要制作金刚石纳米点而不是Q-carbon纳米点呢?因为我们对于这种新材料的了解依旧太少。

研究人员们先选择一种基质(比如蓝宝石、玻璃和工程塑料),接着他们给基质涂上一层不同于石墨和金刚石的,没有常规的、固定的晶体结构的非晶碳。之后他们利用单束激光脉冲轰击非晶碳,持续时间约200纳秒。在此期间,非晶碳的温度会上升至4000K(约3727℃),之后它会快速冷却。该操作在常压条件下进行。最后的结果就是Q-carbon了。Q-carbon不仅硬度高,而且受到能量冲击时能发光,还具有一定磁性。Q-carbon也能被用来创造一系列单晶金刚石物体,这种方法稍微改变一下激光的频率就能制造出钻石结构来。我们能够创造金刚石纳米针、微针和纳米点,当然还有大面积的金刚石涂层,这些在药物运输、工业生产过程以及创造高温开关;Q-carbon的强度及其低功函数(把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量),使得它在研发新型电子显示技术方面具备极大前景。这些金刚石物体拥有一种单晶体结构,使得它们比多晶体材料更坚固。另外Q-carbon在常温常压下即可完成,因此它不仅有新的用途,制作它的过程也相对廉价。那么Q-carbon能干什么呢?制造出它的科学家们也不清楚,他们坦承自己仍在刚刚懂得怎么操作的早期状态。

另据报道:
美国科学家制造出亮度胜过钻石的第3种固态碳结构Q-carbon,用来制做医疗用钻石纳米针、显微操作针或是钻石薄膜,协助人体的药物制放。 North Carolina State University 研究人员以雷射光照射非结晶碳约1/2000亿秒,加温至摄氏约3700度后再立即冷 却,就能让这些碳原子成为特殊结晶体Q-carbon。
Q-carbon亮度和硬度都胜过钻石且具有强磁性,而高亮度能让电子显示器更清晰,因此可用来制造钻石纳米针、显微操作针或是钻石薄膜,帮助人体药物制放,如协助治疗癌症的药物送进脑部肿瘤。

这样的固态碳结构在自然界中,可能只存在于某些行星的核心。
碳,太神奇了。不愧为生命之母的元素啊!

碳,太奥妙了。像是神秘莫测的少女心啊!
碳在我们这个宇宙 绝对是一切生命的基础 而且具有神奇的特性
分子结构的奥秘
碳,太神奇了。不愧为生命之母的元素啊!

碳,太奥妙了。像是神秘莫测的少女心啊!
  神奇谈不上。
能发光??能量从哪里来
猎杀m1a2 发表于 2015-12-7 12:35
神奇谈不上。
那你认为有啥元素能比碳更丰富多彩的呢?至少人家是生命的基础,又是能源的基础,还有很多神奇的性能。

larry0211 发表于 2015-12-7 23:29
那你认为有啥元素能比碳更丰富多彩的呢?至少人家是生命的基础,又是能源的基础,还有很多神奇的性能。


其实能源的基础是氢,碳氢燃料中,碳主要起到一个固氢的作用,氢提供主要的电势能,碳提供次要的势能
larry0211 发表于 2015-12-7 23:29
那你认为有啥元素能比碳更丰富多彩的呢?至少人家是生命的基础,又是能源的基础,还有很多神奇的性能。


其实能源的基础是氢,碳氢燃料中,碳主要起到一个固氢的作用,氢提供主要的电势能,碳提供次要的势能
猎杀m1a2 发表于 2015-12-8 06:41
其实能源的基础是氢,碳氢燃料中,碳主要起到一个固氢的作用,氢提供主要的电势能。
我就知道你会说氢的,它在宇宙中占到90%以上了吧。氢有氕氘氚比较好玩,它本身就一个电子,其实和碳一样属于半空轨状态。但从化学上讲太单调了,构成不了什么结构,只是辅助,所以精彩谈不上。

氢是宇宙的能量之源,但不是结构之源。

当然我也能辩解说雾霾之源的煤炭,主要成分是碳哦。

larry0211 发表于 2015-12-8 10:13
我就知道你会说氢的,它在宇宙中占到90%以上了吧。氢有氕氘氚比较好玩,它本身就一个电子,其实和碳一样 ...


其实论神奇都谈不上,碳只是最外层电子的本征能量层正好能形成无限重复碳氢长链。

作为无机材料时有这样高硬度和融点,也有其在它这一族中独有和共有的特点:最外层电子和次外层电子的本征能层很近且碳有4个空轨可以成键。
larry0211 发表于 2015-12-8 10:13
我就知道你会说氢的,它在宇宙中占到90%以上了吧。氢有氕氘氚比较好玩,它本身就一个电子,其实和碳一样 ...


其实论神奇都谈不上,碳只是最外层电子的本征能量层正好能形成无限重复碳氢长链。

作为无机材料时有这样高硬度和融点,也有其在它这一族中独有和共有的特点:最外层电子和次外层电子的本征能层很近且碳有4个空轨可以成键。
能发光??能量从哪里来
能发光的自然矿物质一般都有放射性吧!所以…………