Mới đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Rice đã phát triển phương pháp biến carbon từ nhiều nguồn khác nhau thành các dạng hữu ích như graphene hoặc kim cương. Kỹ thuật này sử dụng một "tia" điện để đốt nóng carbon, các dạng của sản phẩm tạo thành phụ thuộc độ dài của "tia". Kỹ thuật này được gọi là nung thuần trở flash joule heating (FJH) và đã được nhóm nghiên cứu giới thiệu lần đầu tiên vào tháng 1 năm 2020. Một dòng điện được kích hoạt tạo ra nhiệt lượng lớn chạy qua các vật liệu chứa carbon, làm nóng chúng đến khoảng 2.727°C (4.940 ° F), chuyển đổi carbon thành các mảnh graphene.
Hiện các nhà nghiên cứu đã hoàn thiện quy trình để tạo ra các vật liệu khác. Các tia điện ban đầu kéo dài 10 mili giây, nhưng nhóm nghiên cứu phát hiện bằng cách thay đổi thời lượng từ 10 đến 500 mili giây, họ cũng có thể hướng carbon chuyển đổi thành các dạng khácbao gồm kim cương nano, và "carbon đồng tâm" nơi các nguyên tử carbon tạo thành lớp vỏ bao quanh lõi kim cương nano.
Để hỗ trợ quá trình này, các hợp chất flo hữu cơ và tiền chất bây giờ được thêm vào hỗn hợp ngay từ đầu. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng flo giúp các nguyên tử cacbon kết dính với nhau mạnh mẽ hơn, cho phép tạo ra các viên kim cương nano trong điều kiện nhẹ nhàng hơn - thông thường nó sẽ chịu áp suất rất cao.
Theo nhóm nghiên cứu, quy trình FJH mới có thể giúp sản xuất hàng loạt các dạng mới này, điều mà trước đây rất khó thực hiện. Nhóm nghiên cứu còn cho biết, các bước tiếp theo họ sẽ thử nghiệm sử dụng các chất phụ gia khác như phốt pho và nitơ.
Nguồn: https://newatlas.com/materials/carbon-graphene-diamond-flash-joule-heating/