Метод лазерного «рисования» наноалмазами открыт по случайности

В ходе поиска новых методов упрочнения металлов специалистами Университета Пердью (штат Индиана) неожиданно была открыта технология создания алмазных нанопленок с перспективой применения в широком диапазоне областей, от термостойких биосенсоров до компьютерных чипов.

Обрабатывая нанесенное на металл тонкое графитовое покрытие импульсным наносекундным лазером, ученые заметили, что в месте контакта с лазерным лучом графит исчезает или становится прозрачным.

Последовавшие исследования методами трансмиссионной электронной микроскопии, рентгеновской дифракции и измерением электрического сопротивления показали, что графит превращался в алмаз. Новый процесс был запатентован под названием: закрытое напыление импульсным лазером (confined pulse laser deposition, CPLD).

Для получения наноалмазов, сначала на основу помещается пленка, которая состоит из слоя графита, накрытого стеклянной пластиной. Сверхкоротким лазерным импульсом графит мгновенно превращается в ионизированную плазму и создается давление вниз. Стекло препятствует утечке графитовой плазмы, которая быстро охлаждается и образует сверхпрочное алмазное покрытие.

Главное преимущество CPLD заключается в том, что он не требует высоких температур и камер высокого давления, а следовательно способен существенно снизить себестоимость изготовления алмазов. Кроме того, он позволяет селективно наносить наноалмазы на твердую поверхность, рисуя любую нужную форму лазерным лучом.

Более подробно итоги работы представлены в онлайновом дополнении к журналу Nature, Scientific Reports.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365