p Casar duas camadas de grafeno é um caminho fácil para a formação feliz do diamante em nanoescala, mas às vezes mais grosso é melhor. p Embora possa levar apenas um pouco de calor para transformar uma bicamada tratada do material ultrafino em uma rede cúbica de diamane, um pouco de pressão no lugar certo também pode converter algumas camadas de grafeno.

p O processo de outra forma quimicamente conduzido é teoricamente possível de acordo com cientistas da Rice University, que publicou seus pensamentos mais recentes sobre como fazer diamane de alta qualidade - a forma 2-D de diamante - no jornal Pequena .

p A pesquisa liderada pelo teórico de materiais Boris Yakobson e seus colegas na Escola de Engenharia de Rice Brown sugere um ponto de pressão sobre o grafeno de poucas camadas, a forma de carbono da espessura de um átomo, conhecida por sua força surpreendente, pode nuclear uma reação química de superfície com hidrogênio ou flúor.

p De lá, a rede tipo diamante deve se propagar por todo o material como átomos de hidrogênio ou flúor acendem na parte superior e inferior e se ligam covalentemente às superfícies, solicitando conexões de carbono-carbono entre as camadas.

p A pressão aplicada a esse ponto - tão pequena quanto alguns nanômetros - é totalmente desnecessária para uma bicamada, mas é necessária e deve ser progressivamente mais forte para filmes mais espessos, Yakobson disse. Fazer diamante sintético a partir de grafite a granel em escala industrial requer cerca de 10-15 gigapascais, ou 725, 000 libras por polegada quadrada, de pressão.

p "Apenas em nanoescala - neste caso, na espessura do nanômetro - torna-se possível para a química da superfície por si só mudar a termodinâmica do cristal, mudar o ponto de mudança de fase de pressão muito alta para praticamente nenhuma pressão, " ele disse.

p O filme de diamante de cristal único para eletrônicos é altamente desejável. O material pode ser usado como um isolante endurecido ou como um transdutor de calor para resfriar a nanoeletrônica. Ele poderia ser dopado para servir como um semicondutor de gap largo em transistores, ou como um elemento em aplicações ópticas.

p Yakobson e seus colegas desenvolveram um diagrama de fases em 2014 para mostrar como o diamane pode ser termodinamicamente viável. Ainda não há uma maneira fácil de fazer isso, mas o novo trabalho adiciona um componente crítico que faltava à pesquisa anterior:uma maneira de superar a barreira energética à nucleação que mantém a reação sob controle.

p "Até agora, apenas o grafeno de duas camadas foi convertido de forma reproduzível em diamane, mas por pura química, "Yakobson disse." Combinar isso com uma pitada de pressão local e a mecanoquímica que isso desencadeia parece um caminho promissor a ser tentado. "

p "Em filmes mais espessos, a barreira aumenta rapidamente com o número de camadas, "acrescentou o co-autor e ex-associado de pós-doutorado da Rice, Pavel Sorokin." A pressão externa pode reduzir essa barreira, mas a química e a pressão devem atuar juntas para produzir um diamante 2-D. "