Yeni bir karbon formu keşfi bilim dünyasını peşinden sürüklüyor

Kuzey Karolina Devlet Üniversitesi’nden bilim insanları katı karbonun yeni bir formunu keşfetmeyi başardılar. Üretilen elmasların maliyetinin düşük olması durumunda Q-Karbon adı verilen keşif başta teknolojik aletler olmak üzere çok sayıda sektörü derinden etkileyecek gibi görünüyor.

Q-Karbon’u öteki karbon formları olan grafit (saf, yumuşak karbon) ve elmasa göre bir takım olağanüstü özellikleri bulunuyor. Keşif, oda sıcaklığında elmasa dönüşebilen karbon bazlı yapılar inşa etmeyi dahi olanaklı hale getiriyor. Elmastan daha sert olan Q-karbon, üzerine ışık vurduğu zaman güçlü bir şekilde parıldıyor.

Q-karbon nasıl üretiliyor?

Q-karbon üretmek için iki temel unsur gerekiyor; karbon kaynağı ve reaksiyona girebilen bir alt madde. Kaynak olarak adlandırılan unsur şeklini yitirmiş karbon, atomları düzensiz şekilde bulunan kömür bu konuda iyi bir seçenek. Kömürün tercih edilmesi durumunda alt malzeme olarak safir, cam ya da plastik tercih etmek gerekiyor.

200 nano-saniye süresi boyunca yanan bir lazer ışığında 4000 Kelvin, yani 3726 dereceye kadar ısıya maruz bırakılan karbon alt malzemesi ile birlikte soğuma işlemi esnasında kristalize olarak Q-karbon haline geliyorlar.

Araştırmayı makale haline getiren Jay Narayan, karbonun katı halde bulunan üçüncü bir fazını ortaya çıkardıklarını, normalde bu malzemenin gezegenin çekirdek ısısı sayesinde doğal yollardan oluştuğunun unutulmaması gerektiğini ifade ediyor.

Üretim maliyeti düştüğünde elektronik sektöründe vazgeçilmez olacak

Şu aşamada üretilen Q-karbon örnekleri 20 ila 500 nanometre ebatlarındalar. Araştırmacıların çalışmalar konunda epey yol almış durumda oldukları belirtiliyor. Çalışmada yer alan unsurlar üzerinde istedikleri değişiklikleri yaparak bu yeni malzeme ile nano ölçekte farklı tipte üretimler yapmanın mümkün olduğu söyleniyor.

Üretim nano ve mikro ölçeklerde olsa da aynı zamanda geniş ölçekli elmas film yüzeyler ve yüksek ısılara dayanabilen elektronik parçalar üretilebilmesi mümkün hale geliyor. Uzmanlar, üretim maliyetinin düşürülmesi durumunda yeni keşfin elektronik sektöründe vazgeçilmez ve devrimsel bir unsura dönüşmesinin kaçınılmaz olduğunu düşünüyorlar. Sağlam ve dayanıklı olmasının yanında, ışığa maruz kaldığında parlaklık kazanması, bu yeni keşfi dijital ekran üretiminde oldukca iyi sonuçlar verebilecek bir malzeme haline getiriyor.

Araştırma ve sonuçları hakkında kapsamlı veriler ve analizler APL Materials tarafından Journal of Applied Physics adlı yayında yer aldı.