La ricerca della North Carolina State University ha dimostrato una nuova tecnica che converte fibre di carbonio e nanotubi in fibre di diamante a temperatura ambiente e pressione nell'aria utilizzando un metodo laser pulsato.

Il metodo di conversione prevede la fusione del carbonio mediante impulsi laser di nanosecondi e quindi la tempra, o raffreddamento rapido, il materiale.

Queste fibre di diamante potrebbero trovare impiego in dispositivi su scala nanometrica con funzioni che vanno dall'informatica quantistica, rilevamento e comunicazione con spazzole diamantate e display a emissione di campo. Il metodo può essere utilizzato anche per creare fibre di carbonio con semi di diamante che possono essere utilizzate per far crescere strutture di diamante più grandi utilizzando tecniche di deposizione di vapore chimico a filamento caldo e tecniche di deposizione di vapore chimico potenziate dal plasma. Queste strutture diamantate più grandi potrebbero trovare impiego come rivestimenti per utensili per l'esplorazione di petrolio e gas, nonché per perforazioni in acque profonde, e per gioielli con diamanti.

I metodi precedenti utilizzati per convertire il carbonio non diamante in diamante prevedevano l'uso di calore e pressione estremi a grandi spese con una resa limitata. Fondendo il carbonio con impulsi laser e poi sottoraffreddandolo con un substrato di zaffiro, il vetro o un polimero plastico sono le due chiavi della scoperta, disse il dottor Jagdish Narayan, John C. Fan Distinguished Chair Professor presso il Department of Materials Science and Engineering presso NC State e corrispondente autore di un articolo che descrive il lavoro.

"Senza sottoraffreddamento, non puoi convertire il carbonio in diamante in questo modo, "Ha detto Narayan.

Quando riscaldato, il carbonio normalmente passa dallo stato solido allo stato gassoso. L'uso di un substrato limita il flusso di calore dall'impulso laser in modo tale che il carbonio non cambi fase.

Il laser, simili a quelli utilizzati per la chirurgia oculare Lasik, viene utilizzato per soli 100 nanosecondi e riscalda il carbonio a una temperatura di 4, 000 Kelvin, circa 3, 727 gradi Celsius.

La carta, "Conversione diretta di nanofibre e nanotubi di carbonio in nanofibre di diamante e successiva crescita di diamanti di grandi dimensioni, " è pubblicato in Nanoscala , un giornale della Royal Society of Chemistry.