Nahradí v budoucnu diamant křemík?

21. březen 2016
02508100.jpeg

Diamant je nejen nejlepším přítelem ženy, jak kdysi řekla Marylin Monroe, ale i přítelem mužů. Podle údajů organizace World Diamond Council nachází přes 70 % vytěžených přírodních diamantů uplatnění v průmyslu a ve vědě. Pouze necelých 30 % tvoří esteticky dokonalé kameny, které jsou využívány ve šperkařství.

Rostoucí poptávku různých průmyslových odvětví po diamantech budou ale čím dál tím častěji saturovat syntetické diamanty, které jsou výrazně levnější.

Pomocí diamantů se tak modernizují polovodiče, kdy je v elektrických obvodech křemík stále častěji nahrazován diamantovým substrátem.

„Za posledních 20 let technologie výroby umělého diamantu šla dopředu,“ uvedl v Magazínu Leonardo Bohuslav Rezek z elektrotechnické fakulty Českého vysokého učení technického.

Masové využití diamantu tak lze do budoucna očekávat v mnoha oborech: například skvělá tepelná vodivost diamantů pomáhá s chlazením v zesilovačích a dalších zařízeních, diamanty modernizují audiozařízení a reprodukci hudby, získávání energie ze solárních panelů nebo čištění odpadních vod.

Co dělá z diamantu lepší polovodič, než je křemík? „Jejich výhodou je, že se elektrony v diamantu pohybují mnohem rychleji než v křemíku,“ vysvětlil Rezek.

Čtěte také

Diamant tak v sobě slučuje dva základní požadavky na moderní čipy: velkou rychlost a současně možnost vysokého odvodu tepla.

„Proto se i v tuto chvíli diamant používá v čipech firmy Intel pasivně, jako složka, která odvádí teplo v systému SoD, tedy Silicon on Diamond,“ dodal expert.

Jestli křemík jednou zcela nahradí křemík, je spíše otázka ekonomická. „Přejít na novou technologii není nic levného.“

Vědci objevili nenáročnou metodu výroby diamantových nanostruktur

Užití diamantu narůstá i v oboru lékařství, které experimentuje s nanodiamanty zvláště v oblasti léčby nádorových onemocnění.

„Diamantové nanočástice slouží několika způsoby. Třeba jako nosič léčiv, kdy mají výhodu, že na sebe navázaná léčiva proti rakovině nejdříve deaktivují, a teprve v místě použití je lze změnou parametrů opět aktivovat,“ popsal mechanismus Rezek.

Tak se potlačí nežádoucí efekty léčiv v místě, kde nejsou potřeba, dotransportují se do určitého místa, a tam se teprve uvolní. Diamant je navíc v biologickém systému poměrně inertní, takže sám o sobě tělu neškodí.

V oboru diagnostiky nachází diamant také užití: může mít v sobě příměsi, které jsou dobrým zdrojem světla, třeba fotoluminiscence.

„Může nést i v sobě značky pro magnetickou rezonanci, takže se opět selektivně pomocí povrchové chemie naváže na ta místa, která je třeba zviditelnit, a pak slouží jako viditelná značka,“ chválil široké možnosti užití diamantu Bohuslav Rezek.