Egy 50 000 éves meteorit forradalmasíthatja az elektronikát és a gyorstöltést

A tudósok egy lenyűgöző, bonyolult apró szerkezetet fedeztek fel, amelyet korábban soha nem figyeltek meg, miközben egy régi meteorit belsej...

Forradami áttörést értek el a számítástechnikában, miután tudósok kifejlesztették a világ első grafén félvezetőjét

A fizikusok azt mondják, hogy létezhet egy másik valóság a miénken kívül

Mit tudhatunk a grafén-oxidról, az 5G-ről és az mRNS-ről?

A tudósok egy lenyűgöző, bonyolult apró szerkezetet fedeztek fel, amelyet korábban soha nem figyeltek meg, miközben egy régi meteorit belsejében lévő gyémántokat vizsgáltak.

A kutatók szerint a szerkezet, amely a grafit és a gyémánt egymásba illeszkedő formája, különleges tulajdonságokkal rendelkezik, amelyeket egy napon felhasználhatnak gyorsabb töltés vagy újfajta elektronika létrehozására. (1)

A "Diablo Canyon" meteorit, ahogy nevezik, körülbelül 50 000 évvel ezelőtt csapódott be a Földbe, és először Arizonában találták meg 1891-ben. Ez a meteorit körülbelül 90% kamacitból , 1-4% taenitből és legfeljebb 8,5% troilit-grafit csomókból áll. Az eredeti meteor mintegy 30 méter átmérőjűre és körülbelül 60 000 tonnára becsülhető.

Úgy gondolják, hogy a furcsa gyémántszerkezetek ezen esemény során keletkeztek és záródtak be a meteoritba.

Ez a meteorit gyémántokat tartalmaz, bár nem a szokásos fajtákat. A legtöbb gyémánt közel 150 kilométerre a Föld felszíne alatt keletkezik, ahol a hőmérséklet elérheti az 1100 Celsius-fokot. A hőmérséklet és a nyomás ebben a mélységben arra készteti a szénatomokat, hogy kocka alakba rendeződjenek.

Ezzel szemben a "Diablo Canyon" meteorit belsejében talált gyémántok hatszögletű kristályszerkezettel rendelkeznek, és lonsdaleit néven ismertek (a nevét Dame Kathleen Lonsdale brit krisztallográfusról, a londoni University College első női professzoráról kapta). Felfedezték, hogy az ilyen típusú kristályok csak hihetetlenül magas nyomáson és hőmérsékleten képződhetnek.

A tudósok hasonló szerkezeteket már reprodukáltak, de általában csak meteoritokban találhatók meg

A tudósok sikeresen elkészítették a lonsdaleitet egy laboratóriumban - puskapor és sűrített levegő segítségével grafitkorongokat mozgattak 24 100 km/h sebességgel. A lonsdaleite általában csak akkor képződik, amikor az aszteroidák rendkívül nagy sebességgel csapódnak be a Földbe.

A "Diablo Canyon" meteoritgyémántokkal kapcsolatban a tudósok szokatlan jelenségre figyeltek fel a meteoritban lévő lonsdaleit elemzése során. Például felfedezték egy másik szénalapú anyag, a grafén növekedését, amely kölcsönhatásba lép a gyémánttal az általuk várt tiszta hatszögletű képződmények helyett. (2)

Ezek a diafitoknak nevezett növedékek egy különösen lenyűgöző réteges mintázatnak látszanak a meteorit belsejében. A rétegek közötti "halmozási hibák" azt jelzik, hogy a rétegek nem pontosan illeszkednek egymáshoz a kutatók nyilatkozata szerint.

A meteorit lonsdaleitben lévő diafitok felfedezése felveti annak lehetőségét, hogy ez az erőforrás széles körben hozzáférhető, mivel más széntartalmú anyagokban is megtalálható a kutatók eredményei szerint. A felfedezés javítja a kutatók megértését a szerkezet felépítéséhez szükséges hőmérsékletekről és nyomásokról is.

A grafén egy atom vastagságú szénlapból készül, hatszögekbe rendezve. Az anyagnak számos lehetséges felhasználási területe van, még akkor is, ha a kutatás még korai szakaszában jár.

Egy nap precízebb orvosi kezelésekre, villámgyors töltési sebességű kisebb elektronikákra vagy gyorsabb és hajlékonyabb technológiára is használható lesz a kutatók szerint, mert egyszerre olyan könnyű, mint a toll, és olyan erős, mint a gyémánt, átlátszó és rendkívül magas a vezetőképessége, és 1 milliószor vékonyabb, mint egy emberi hajszál.

Mivel ezeket a grafén növedékeket meteoritokban találták, a kutatók most többet megtudhatnak arról, hogyan keletkeznek, és ennek következtében hogyan lehet őket létrehozni egy laboratóriumban.

"A szerkezetek szabályozott rétegnövekedése révén lehetővé teheti olyan anyagok tervezését, amelyek egyszerre rendkívül kemények és képlékenyek, valamint állítható elektronikus tulajdonságokkal rendelkeznek a vezetőtől a szigetelőig," - mondta Christoph Salzmann, a University College London vegyésze, és a kutatást leíró tanulmány társszerzője.

(1) - https://www.ucl.ac.uk/news/2022/jul
(2) - https://www.pnas.org/doi/abs/10.107
(3) - https://interestingengineering.com/sc