Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanodiamanten durch Kristallspiegelung stabiler

13.06.2014

Twinning-Methode besteht Test - Breiter industrieller Einsatz denkbar

Neue Nanodiamanten mit besonders hoher Härte, Zähheit und Stabilität sind in einem Labor entwickelt worden. Forscher der chinesischen Yanshan University http://bit.ly/1pLpEEY haben durch die "Nanotwinning"-Methode diese besonderen Eigenschaften erzeugt.


Diamanten: nicht nur als Schmuck nutzbar

(Foto: pixelio.de/Michaela Schöllhorn)

Hart und sehr bruchfest

Derzeit werden natürliche und im Labor erzeugte Diamanten zum größten Teil für industrielle Zwecke verwendet. Sie werden zum Bohren, Schleifen und Schneiden verwendet, weil sie so hart und bruchfest sind. Jedoch überstehen die Diamanten nur schwer die hohen Temperaturen, die durch die Reibung entstehen.

Die bisher im Labor entwickelten Diamanten weisen zwar schon bessere Qualitäten als natürliche auf, oft geht die Verbesserung einer Qualität, zum Beispiel der Härte, aber zulasten einer anderen, wie der Stabilität. Diese Problem wurde nun von den chinesischen Forschern gelöst.

Twinning macht stabiler

Das Besondere an den 20 bis 50 Nanometer großen Diamanten sind die Twinning-Strukturen. Dabei teilen sich zwei benachbarte Kristalle eine Grenzlinie, an der sie zu Spiegelbildern heranwachsen. "An diesen Twinning-Grenzen halten die Kristalle auf jeder Seite viel besser zusammen", erklärt Wissenschaftler Bo Xu.

Die Basis für die Bildung dieser besonders robusten Kristalle ist ein besonderer Kohlenstoff-Nanopartikel, der von der Anordnung der einzelnen Atome einer Zwiebel ähnelt. Diese Moleküle wurden bei sehr hohen Temperaturen und unter starkem Druck gekocht, ähnlich den natürlichen Bedingungen im Erdmantel, die natürliche Diamanten entstehen lassen.

Erfolgreicher Drucktest

Der neu entstandene Nanodiamant musste einen Drucktest gegen einen herkömmlichen Diamanten bestehen, wobei ausschlaggebend war, ob er eine Druckstelle verursachen konnte. Erstere hielten dabei rund zwei bis drei Mal so viel Druck aus und blieben bei Temperaturen bis zu 1.056 Grad Celsius stabil, hielten also mehr als 200 Grad mehr als natürliche Diamanten aus, ohne zu zerfallen.

Marie-Thérèse Fleischer | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Mikroplastik in Meeren: Hochschule Niederrhein forscht an biologisch abbaubarer Sport-Kleidung
18.09.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Flexibler Leichtbau für individualisierte Produkte durch 3D-Druck und Faserverbundtechnologie
13.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik