Войти
Инди Визуальные ДНА до и после отжига при 520 ° C 
Электронная микрофотография агрегированных ДНА 
Структура тринитротолуола (TNT) 
Структура гексогена (RDX) Детонационный наноалмаз (DND ), также известный как ультрадисперсный алмаз (UDD ), представляет собой алмаз, который возникает в результате детонации. Когда в закрытой камере взрывается взрывоопасная смесь TNT / RDX с дефицитом кислорода, частицы алмаза диаметром c. 5 нм образуются на фронте детонационной волны в течение нескольких микросекунд.
Выход алмаза после детонации во многом зависит от условий синтеза и особенно от теплоемкости охлаждающей среды в камере детонации (вода, воздух, CO 2 и т. Д.). Чем выше охлаждающая способность, тем больше выход алмаза, который может достигать 90%. После синтеза алмаз извлекается из сажи с помощью высокотемпературного кипячения под высоким давлением (автоклав ) в кислоте в течение длительного периода (примерно 1-2 дня). Кипячение удаляет большую часть металлических загрязнений, происходящих из материалов камеры и неалмазного углерода.
Различные измерения, включая рентгеновскую дифракцию и просвечивающую электронную микроскопию высокого разрешения, показали, что размер алмазных зерен в саже составляет около 5 нм. Зерна нестабильны по отношению к агрегации и спонтанно образуют кластеры микрометровых размеров (см. Рисунок выше). Адгезия сильная, и контакты между несколькими нанозернами могут удерживать кластер микрометрового размера, прикрепленный к подложке.
Наноразмерный алмаз имеет чрезвычайно большую относительную площадь поверхности. В результате его поверхность самопроизвольно связывает молекулы воды и углеводородов из окружающей атмосферы. Однако чистая поверхность наноалмаза может быть получена при соответствующем обращении.
Зерна детонационного наноалмаза в основном имеют кубическую решетку алмаза и структурно несовершенны. Основными дефектами являются множественные двойники, как показывает просвечивающая электронная микроскопия с высоким разрешением. Несмотря на то, что источник углерода для синтеза алмаза - взрывчатая смесь TNT / RDX - богат азотом, концентрация парамагнитного азота внутри алмазных зерен ниже одной части на миллион (ppm). Парамагнитный азот (нейтральные атомы азота, замещающие углерод в решетке алмаза) является основной формой азота в алмазе, и поэтому содержание азота в ДНА, вероятно, очень низкое.
Нанокристаллы алмаза также могут быть синтезированы из суспензии графита в органической жидкости при атмосферном давлении и комнатной температуре с использованием ультразвуковой кавитации. Доходность примерно 10%. Стоимость наноалмазов, полученных этим методом, оценивается как конкурентоспособная по сравнению с процессом HPHT.
Альтернативным методом синтеза является облучение графита высокоэнергетическими лазерными импульсами. Структура и размер частиц полученного алмаза очень похожи на полученные при взрыве. В частности, многие частицы демонстрируют множественное двойникование.
Исследовательская группа из Университета Кейс Вестерн Резерв произвела наноалмазы размером 2–5 нм в условиях, близких к окружающим, с помощью процесса микроплазмы. Наноалмазы образуются непосредственно из газа и не требуют поверхности для роста.
Коммерческие продукты на основе наноалмазов доступны для следующих областей применения:
Наноматериалы могут доставлять химиотерапевтические препараты к клеткам, не оказывая негативного воздействия на сегодняшние средства доставки. Кластеры наноалмазов окружают лекарства, гарантируя, что они остаются отделенными от здоровых клеток, предотвращая ненужные повреждения; по достижении намеченных целей лекарства попадают в раковые клетки. Оставшиеся алмазы, сотни тысяч которых могут поместиться в игольное ушко, не вызывают воспаления в клетках после того, как они сделали свою работу.
В 2012 году Компания СКН была удостоена Шнобелевской премии мира за преобразование старых российских боеприпасов в наноалмазы.
 | На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Наноалмазы. |
