Diamantový dým

Aerogely jsou lehké pórovité látky, které připomínají "zmrzlý dým". Používají ve stovkách bizarních aplikací – od jemného filtrování vody až po zachycování mikrometeoritů na oběžné dráze. Přes 90 % jejich objemu tvoří vzduch, ale pevnost aerogelů je dána odolností jejich pevné složky. Aerogely jsou přitom poddajné a hebké jako plasty.

Tým z Lawrencovy národní laboratoře v Livermoru se rozhodl vyrobit diamantový aerogel z uhlíkové suroviny, a to pomocí laserem zahřívané diamantové kovadlinové komůrky. Tato komůrka se skládá ze dvou diamantů, kterou jsou obráceny proti sobě a extrémně stlačují materiál uhlíkový aerogel uprostřed. Laser tento materiál zároveň ohřívá na teplotu mnoha tisíc stupňů.

Vědci nejprve naplnili standardní uhlíkový aerogel neonem, aby se subtilní struktura nezhroutila do sebe. Pak se za působení teploty přes 2200 stupňů Celsia a tlaku přes 200 000 atmosfér z uhlíkových atomů v původním aerogelu vytvořila nanokrystalická forma diamantu. Výsledkem byl navíc průhledný předmět, který se dokonce třpytil.

Logo|foto:Český rozhlas

Tímto postupem vznikla nová aerogelová forma na bázi velmi lehkého či snad „řídkého” diamantu, který má asi jen 40x větší hustotu než vzduch. Vědci chtějí tento diamantový aerogel použít zejména pro tvorbu speciálních antireflexních vrstev v optických zobrazovacích soustavách. Budou je tedy nanášet na povrchy čoček velkých teleskopů, ale také na obyčejné brýle nebo kontaktní čočky.

Diamantový aerogel má navíc extrémně nízkou tepelnou vodivost, takže je tím nejlepším izolantem. Je také biologicky velmi kompatibilní, může tedy být používán i na povrchu tělních implantátů. Uvažuje se také o jeho použití ve stavebnictví nebo při konstrukci kvantových počítačů.

Úspěchy s výrobou diamantového aerogelu mohou vést k dalším podobným pokusům s jinými kombinacemi vysokých tlaků a teplot. A tedy možná i k objevům dalších velmi exotických forem uhlíku a diamantu.