Gwyddonwyr yn darganfod dull newydd o gynhyrchu ffilmiau diemwnt hyblyg iawn ar raddfa ddiwydiannol

  • Lawrlwythwch

    Defnyddiwch y stori hon a’r sleid grynhoi ategol i roi cyd-destun byd go iawn wrth astudio diemyntau ac alotropau eraill carbon gyda’ch dysgwyr 14–16 oed.

    Lawrlwythwch y stori ar ffurf MS Word neu PDF a’r sleid grynhoi ar ffurf MS PowerPoint neu PDF.

A diamond

Ffynhonnell: © Sergey Lifanov/Getty Images

Diemwnt yw’r mwyn naturiol caletaf rydym yn gwybod amdano, ac mae’n eithriadol o frau. Fodd bynnag, mae gwyddonwyr wedi’i dyfu mewn ffilmiau tenau iawn sy’n rhyfeddol o hyblyg

Tâp gludiog yw’r cynhwysyn arbennig yn y rysáit ar gyfer ffilmiau diemwnt hyblyg tenau iawn, yn ôl ymchwilwyr yn Hong Kong.

Daeth ysbrydoliaeth Zhiqin Chu, athro ym Mhrifysgol Hong Kong, i ddefnyddio tâp gludiog i dynnu ffilmiau diemwnt oddi ar arwynebau silicon o’r stori o ddarganfod graffen haen sengl. Enillodd Konstantin Novoselov ac Andre Geim wobr Nobel mewn ffiseg yn 2010 am ddangos ei bod yn bosibl tynnu haen sengl o graffen o graffit (y deunydd mewn plwm pensil) gan ddefnyddio tâp gludiog.

Zhiqin Chu, a professor at Hong Kong University, was inspired to use sticky tape to remove diamond films from silicon surfaces by the single-layer graphene discovery story. Konstantin Novoselov and Andre Geim won the 2010 Nobel prize in physics for demonstrating that you can strip a single layer of graphene from graphite (the material in pencil leads) using sticky tape.

Gan ddefnyddio’r un dull tâp gludiog, cynhyrchodd tîm Zhiqin ffilmiau diemwnt cylchol tua phum centimetr o ddiamedr. Roedd y ffilmiau’n llai nag un micrometr o drwch ac yn hyblyg iawn. Mae’r gwyddonwyr yn adrodd bod y dechneg hon yn addas ar gyfer gweithgynhyrchu ffilmiau diemwnt ar raddfa ddiwydiannol.

Mae’r defnydd posibl ar gyfer y ffilmiau hyn yn cynnwys suddfannau gwres yn y diwydiant electroneg. Mae electroneg bach iawn yn dibynnu ar ddatblygiad parhaus deunyddiau sy’n gallu afradloni gwres yn well.

Er bod diemwnt ymhlith y deunyddiau mwyaf caled a brau ar y Ddaear, mae’r ffilmiau diemwnt tenau hyn yn syndod o hyblyg. Mae tyfu ffilmiau diemwnt ar arwynebau silicon wedi bod yn bosibl am nifer o flynyddoedd, ond mae eu tynnu heb ddifrod wedi bod yn anodd, yn enwedig ar gyfer ffilmiau ag arwynebedd arwyneb mawr.

Mae’r erthygl hon yn addasiad o waith Tim Wogan yn Chemistry World.

Nina Notman

Reference

J Jing et al, Nature, 2024, 636, 627–634 (doi.org/10.1038/s41586-024-08218-x)

Download this

Summary slide with questions and the article for context when teaching 14–16 lessons on diamonds and other carbon allotropes: rsc.li/3CQZErZ