p Uma equipe internacional de pesquisadores, liderado pelo Distinto Professor Rodney S. Ruoff (Departamento de Química) do Center for Multidimensional Carbon Materials (CMCM), dentro do Institute for Basic Science (IBS) da UNIST, sintetizou um filme composto de nanofibras de carbono semelhantes a diamante densamente compactadas. Conforme descrito em um artigo recente publicado na revista ACS Nano , os pesquisadores notaram que o novo material de carbono tem uma alta concentração de carbonos tetravalentemente ligados (as nanofibras semelhantes a diamante têm muitos átomos de C com quatro outros átomos ligados a eles; isso também é conhecido como "carbono ligado a sp3"). p "Os filmes de nanofibra de carbono semelhantes a diamante foram sintetizados por aquecimento de nanopartículas de cobre de poucos nanômetros de diâmetro em um substrato, em acetileno e gases de hidrogênio, "diz Kee Han Lee." As fibras sintetizadas eram altamente densas e formaram um filme. Essas nanofibras densamente compactadas também podem ser separadas em uma forma de pó, o que pode potencialmente ampliar suas aplicações. "

p Neste estudo, a equipe foi capaz de identificar parâmetros que influenciam a densidade de empacotamento das nanofibras, nomeadamente a concentração de gás hidrogênio e o tamanho do catalisador de nanopartículas de cobre. A densidade de empacotamento pode ser significativamente aumentada ajustando esses parâmetros, o que levou à formação de um filme deformado.

p Várias técnicas, como espectroscopia de fotoelétrons de raios-X, ressonância magnética nuclear de estado sólido, Análise Elemental, e composição elementar de espectroscopia Raman e estrutura de ligação química nestas nanofibras semelhantes a diamante, e foi descoberto que átomos de carbono ligados a sp3 (proporção de átomos de carbono sp3:sp2 de cerca de 2) predominam (átomos de C ligados a sp2 estão ligados a três outros átomos em vez de quatro - como no grafeno e grafite - enquanto no diamante, todos os átomos de C são "ligados por sp3"). O conteúdo de hidrogênio nas nanofibras de cerca de 25-50% atômica foi determinado usando espectroscopia Raman e análise elementar.

p "Com seu alto teor de carbono sp3, este material é diferente de outras nanofibras de carbono desenvolvidas a vapor, incluindo nanotubos, que são compostos principalmente de camadas de grafeno empilhadas, e nanobolas de carbono que têm uma proporção de carbono sp3:sp2 de cerca de 0,25, "explica Sun Hwa Lee.

p A resistividade elétrica (1,2 ± 0,1 × 10 ⁶ Ω cm - é eletricamente isolante), densidade (2,5 ± 0,2 g cm ^-3 ; a densidade do diamante é 3,5 g cm ^-3 ), área de superfície (28 ± 0,7 m2 g ^-1 ), inércia química, e molhabilidade para vários líquidos, foram determinados. Essas propriedades eram semelhantes ou "melhores" do que a maioria dos filmes de carbono parecidos com diamantes relatados, mas as propriedades mecânicas deste filme de nanofibra de carbono semelhante a diamante foram consideradas totalmente diferentes das convencionais, contínuo, filmes de carbono parecidos com diamantes, porque é composto de nanofibras.

p “Descobrimos uma nova forma de carbono, e pode-se esperar que nosso trabalho inspire outros a também estudar mais ao longo deste caminho de pesquisa, "disse o Distinto Professor Ruoff." Fazemos ciência básica de novos materiais de carbono, entre outras coisas, e estamos interessados ​​em eventualmente alcançar fibras de diamante puro, junto com outros estudos desse tipo de nanofibra de carbono semelhante a diamante. "