Des recherches de la North Carolina State University ont démontré une nouvelle technique qui convertit les fibres de carbone et les nanotubes en fibres de diamant à température et pression ambiantes dans l'air à l'aide d'une méthode laser pulsée.

La méthode de conversion consiste à faire fondre le carbone à l'aide d'impulsions laser nanosecondes, puis à tremper, ou refroidissement rapide, le matériel.

Ces fibres de diamant pourraient trouver des utilisations dans des dispositifs nanométriques avec des fonctions allant de l'informatique quantique, la détection et la communication avec les brosses diamantées et les écrans d'émission sur le terrain. Le procédé peut également être utilisé pour créer des fibres de carbone ensemencées de diamant qui peuvent être utilisées pour faire croître des structures de diamant plus grandes à l'aide de techniques de dépôt chimique en phase vapeur à filament chaud et de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma. Ces plus grandes structures diamantifères pourraient être utilisées comme revêtements d'outils pour l'exploration pétrolière et gazière ainsi que pour le forage en haute mer, et pour les bijoux en diamant.

Les méthodes précédentes utilisées pour convertir du carbone autre que le diamant en diamant impliquaient l'utilisation d'une chaleur et d'une pression extrêmes à grands frais avec un rendement limité. Faire fondre le carbone avec des impulsions laser puis le sous-refroidir avec un substrat en saphir, le verre ou un polymère plastique sont les deux clés de la découverte, a déclaré le Dr Jagdish Narayan, John C. Fan Distinguished Chair Professor au Department of Materials Science and Engineering à NC State et auteur correspondant d'un article décrivant le travail.

"Sans sous-refroidissement, vous ne pouvez pas convertir le carbone en diamant de cette façon, " a déclaré Narayan.

Lorsqu'il est chauffé, le carbone passe normalement de l'état solide à l'état gazeux. L'utilisation d'un substrat restreint suffisamment le flux de chaleur de l'impulsion laser pour que le carbone ne change pas de phase.

Le laser, similaires à ceux utilisés pour la chirurgie oculaire Lasik, est utilisé pendant seulement 100 nanosecondes et chauffe le carbone à une température de 4, 000 Kelvin, environ 3, 727 degrés Celsius.

Le papier, "Conversion directe de nanofibres de carbone et de nanotubes en nanofibres de diamant et croissance ultérieure de diamants de grande taille, " est publié dans Nanoéchelle , un journal de la Royal Society of Chemistry.