人工ダイヤモンドは室温で得られました。無料のテクニカルライブラリニュース

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室温で得られる人工ダイヤモンド

23.11.2020

この新技術により、強い加熱を必要とせずに人工ダイヤモンドを合成し、特に強い結晶を持つ最も希少なロンズデーライトを得ることが可能になります。

自然条件下では、ダイヤモンドは地球の腸の奥深くで形成されます。その形成には長い時間がかかり、高圧と1000℃以上の加熱が必要です。プロセスは依然として非常に高い圧力と温度で行われますが、合成ダイヤモンドをより迅速に取得することは可能です。科学者は、通常の室温でのダイヤモンドの合成を開発して、加熱せずに行うことを学んだのは今だけです。

炭素原子は、平らで黒いグラフェンから超強力で透明なダイヤモンドまで、さまざまな構造を形成できます。ただし、ダイヤモンドも異なります。その結晶内の粒子は、「古典的な」立方体だけでなく、六角形の結晶格子にも結合して、特別な形のダイヤモンドであるロンズデーライトを形成できます。キュービックよりもさらに硬いですが、自然界ではあまり一般的ではありません。はい、実験室では入手がより困難です。

しかし、オーストラリア国立大学のジョディ・ブラッドビー教授が率いる科学者の国際チームは、高温を使用せずに立方晶ダイヤモンドと六方晶ダイヤモンドの両方を合成することに成功しました. 原則として、彼らは熱と巨大な圧力で地球内部の状態を人工的に再現しようとします。しかし、今回、物理学者はダイヤモンドの形成のための別の自然のメカニズム、つまり隕石に目を向けました。

これらの結晶は、地球だけでなく宇宙でも、天体の強力な衝突の結果として炭素から実際に現れることがあります。材料の異なる層が異なる方向に向けられた力を受けるため、温度はせん断力ほど重要ではないと想定されます。脚が緩んでいるテーブルを強く押すと想像してみてください。テーブルトップは一方向に動き、脚は反対方向に動きます。

そのため、著者らは強力なせん断力と同時に巨大な圧力をグラファイトサンプルに作用させることを可能にするセットアップを設計しました。電子顕微鏡でサンプルを調べたところ、ダイヤモンドの結晶が見つかりました。立方晶は、ロンズデーライトの層の間に最も薄い「毛細管」を形成しました。このプロセスはほんの数分しかかからず、科学者たちは、この信じられないほど強力な材料の産業用途と大量合成のために完成できることを望んでいます.

せん断力をさらに高めることで、結晶の形成に必要な圧力を下げることも可能です。これまでのところ、これには約 80 GPa が必要であり、著者が指摘しているように、「バレエのトウシューズのつま先でバランスをとっている 640 頭のアフリカゾウの体重に匹敵する圧力」です。

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タッチエミュレーション用人工皮革 15.04.2024

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Petgugu グローバル猫砂 15.04.2024

ペットの世話は、特に家を清潔に保つことに関しては、しばしば困難になることがあります。 Petgugu Global のスタートアップ企業から、猫の飼い主の生活を楽にし、家を完璧に清潔で整頓された状態に保つのに役立つ、新しい興味深いソリューションが発表されました。スタートアップの Petgugu Global は、糞便を自動的に流し、家を清潔で新鮮に保つことができるユニークな猫用トイレを発表しました。この革新的なデバイスには、ペットのトイレ活動を監視し、使用後に自動的に掃除するように作動するさまざまなスマートセンサーが装備されています。この装置は下水道システムに接続されており、所有者の介入を必要とせずに効率的な廃棄物の除去を保証します。また、トイレには大容量の水洗トイレがあり、多頭飼いのご家庭にも最適です。 Petgugu 猫砂ボウルは、水溶性猫砂用に設計されており、さまざまな追加機能を提供します。 ... >>

思いやりのある男性の魅力 14.04.2024

女性は「悪い男」を好むという固定観念は長い間広まっていました。しかし、モナシュ大学の英国の科学者によって行われた最近の研究は、この問題について新たな視点を提供しています。彼らは、男性の感情的責任と他人を助けようとする意欲に女性がどのように反応するかを調べました。この研究結果は、男性が女性にとって魅力的な理由についての私たちの理解を変える可能性がある。モナシュ大学の科学者が行った研究により、女性に対する男性の魅力に関する新たな発見がもたらされました。実験では、女性たちに男性の写真と、ホームレスと遭遇したときの反応など、さまざまな状況での行動についての簡単なストーリーを見せた。ホームレス男性を無視する人もいたが、食べ物をおごるなど手助けする人もいた。ある研究によると、共感と優しさを示す男性は、共感と優しさを示す男性に比べて、女性にとってより魅力的であることがわかりました。 ... >>

トラック運転手用電子ヘルメット 14.04.2024

エンジニアや科学者にとって、特に建設重機の運転手の交通安全は最優先事項です。これを踏まえ、ドイツのフラウンホーファー構造強度・システム信頼性研究所は、建設車両の運転時にドライバーを重傷から守るために設計された新製品、電子ヘルメットを導入した。フラウンホーファー研究所のエンジニアチームが開発した新しい電子ヘルメットは、トラックや建設機械のドライバーの安全に新たな可能性を切り開きます。この装置は、車室内の揺れのレベルを監視し、ドライバーに危険の可能性を警告することができます。ヘルメットの動作の基礎は、物理的変形中に電気を生成する内蔵圧電センサーです。この機構により、建設機械に特有の激しい振動にもデバイスが対応できます。変形レベルが安全値を超えると、ヘルメットの警報システムが作動し、 ... >>

抗生物質の代わりに抗ビタミン剤 13.04.2024

抗生物質に対する細菌の耐性の問題はますます深刻化しており、感染症の効果的な治療に脅威を与えています。これを考慮して、研究者たちはスーパーバグと戦う新しい方法を模索しています。有望な方向性の 1 つは、抗菌効果を持つ抗ビタミン剤の使用です。抗ビタミン剤はビタミンの反対として知られていますが、細菌の抗生物質耐性との戦いにおいて有望なツールであることが証明されています。ドイツのゲッティンゲン大学の科学者によって行われた研究では、危険な感染症と戦うための新薬を生み出す可能性が確認されました。抗生物質耐性を持つスーパーバグの出現により、代替治療法を見つける必要があります。抗ビタミン剤はビタミンに似た分子ですが、人体に害を与えることなく細菌の活動を阻害することができます。現時点で、科学が知っている抗ビタミン剤は 3 つだけです。 ... >>

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世界の海面は地下水のために上昇している 22.05.2012

オランダのユトレヒト大学の科学者による新しい研究は、地下水の活発な汲み上げにより、世界の海面が上昇していることを示しています。

地下水は、畑の灌漑、飲料水の生産、工業目的に広く使用されています。これは、世界の大国にとってのきれいな水の主要な供給源です。同時に、使用された地下水は地中に浸透するだけでなく、大気中に蒸発し、川や運河に流れ込み、最終的に海に流れ込みます。新しい研究によると、2050 年までに、地下水源の利用が増加するため、海面は年間 0,8 ミリメートル上昇します。この増加は、氷の融解による海面の上昇に追加されます。さらに、今後数十年間で、地下水は、グリーンランドと南極大陸以外の氷河と氷冠の融解に匹敵する海面上昇に寄与します。

1970 年から 1990 年にかけて、大規模な貯水ダムの建設により、地下水の汲み上げによる海面上昇は事実上停止しました。しかし、1990 年代以降、人々は地下水ポンプ場に切り替え、ダムの建設は減少しました。

2000 年には、人々は約 204 立方キロメートルの地下水を汲み上げました。この水のほとんどは、畑の灌漑や大気中への蒸発に使用されました。その結果、2000 年には、地下水の汲み上げにより、世界の海面が約 0,57 mm 上昇しました。地下水利用の増加が続くと、1900 年までに海面が 0,035 年に比べて 2050 mm 上昇します。

新しい研究は、地下水のより効率的な利用の必要性を指摘しています。さもなければ、人類は地球温暖化の悪影響を悪化させるだけであり、今日不用意に畑に注がれている飲料水の深刻な不足を経験し始めるでしょう.

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