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Diamant erstellt bei Raumbedingungen

17.12.2015

Wissenschaftlern der University of North Carolina (USA) ist es gelungen, eine völlig neue Phase aus festem Kohlenstoff herzustellen, die in der Natur kaum vorkommt.

Das neue Material namens Q-Carbon lässt sich bei Raumtemperatur und normalem Atmosphärendruck künstlich herstellen und hat eine höhere Festigkeit als Diamant.

Um Q-Kohlenstoff zu erhalten, lagerten die Forscher amorphen Kohlenstoff auf einem Glas-, Saphir- oder Kunststoffpolymersubstrat ab, das keine ausgeprägte kristalline Struktur aufweist. Der Kohlenstoff wurde dann einem etwa 200 Nanosekunden dauernden Laserpuls ausgesetzt.

Während dieses Pulses steigt die Temperatur der Kohle auf etwa 3727 °C, danach kühlt sie schnell ab. Der Prozess findet bei normalem atmosphärischem Druck statt und das Ergebnis ist ein Film aus Q-Carbon.

Der Fortschritt des Vorgangs kann gesteuert werden, um die Dicke des Materials von 20 auf 500 Nanometer zu ändern. Durch die Verwendung unterschiedlicher Substrate und Variation der Laserpulsdauer kann man auch die Abkühlgeschwindigkeit des Kohlenstoffs steuern, was es ermöglicht, Q-Kohlenstoff-Diamantstrukturen zu erzeugen.

Wissenschaftler halten ihre Entdeckung für sehr vielversprechend für die Entwicklung neuer elektronischer Technologien und die Herstellung von Diamant-Einkristallobjekten.

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

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Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

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Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Photovoltaikglas in einem Wohnhaus 12.09.2023

Panasonic hat den Start der weltweit ersten Langzeitdemonstrationstests für in Wohnfenster integriertes Perowskit-Photovoltaikglas angekündigt. Diese Tests werden bis Ende nächsten Jahres in der Stadt Fujisawa fortgesetzt. Photovoltaik-Fenster von Panasonic können Strom erzeugen und bleiben dabei klar oder getönt.

Gerade bei den in Japan häufigen Naturkatastrophen bieten diese Photovoltaik-Fenster zuverlässigen Schutz vor Unterbrechungen der Stromversorgung. Darüber hinaus sorgen sie für eine umweltfreundliche Energieversorgung von Wohn- und Bürogebäuden. Die Entwicklung von Photovoltaikglas mit der Funktion der Stromerzeugung wurde 2020 von Panasonic angekündigt und ist nun reif für die Massenproduktion.

Laut Panasonic hat sein Perowskit-Photovoltaikglas den höchsten Wirkungsgrad aller Solarzellen dieser Art und erreicht 17,9 % bei Zellen, die größer als 800 Quadratzentimeter sind. In puncto Effizienz konkurrieren sie mit Silizium-Solarmodulen, haben aber die Vorteile von Transparenz und Leichtigkeit.

In der Praxis werden Photovoltaik-Verglasungen auf einer kleinen Fläche getestet. Im Pilothaus wird das Unternehmen auf einer der nach Südosten ausgerichteten Loggien Photovoltaikfenster installieren. Die Verglasungsmaße betragen 3876 mm Breite und 950 mm Höhe.

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