Generación de nanodiamantes ecológicos de alta pureza y bajo costo

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Se ha desarrollado una tecnología que permite que los nanodiamantes de alta pureza, que están atrayendo la atención como materiales de próxima generación, se purifiquen rápidamente y a bajo costo utilizando plasma.
Nanodiamond es un diamante con tamaño de partícula de tamaño nano. Tiene la misma alta dureza y conductividad térmica que el diamante. Debido a la gran área de superficie específica y los diversos grupos funcionales en la superficie debido a la nanoestructura, son posibles varios campos de aplicación. Es un nuevo material ecológico con alta estabilidad química, sustancias no tóxicas y no cancerígenas como resistencia a ácidos y bases.

Es un material de próxima generación que se puede utilizar en diversas industrias, como recubrimientos que mejoran la resistencia de la superficie, lubricantes para automóviles, abrasivos y cosméticos. El plasma se llama el cuarto estado de la materia además de los sólidos, líquidos y gases. Se utiliza como tecnología base en diversas industrias, como semiconductores, pantallas, energía, medio ambiente, agroalimentación, nuevos materiales y medicina.

El National Fusion Research Institute ha desarrollado una tecnología de purificación de nanodiamantes de alta pureza utilizando plasma .

(a) Diagrama esquemático del proceso de impresión directa a base de plasma en película de nanodiamantes / polímeros (NFRI: National Nuclear Fusion Research Institute) (b) Patrón de nanodiamantes selectivos de alta pureza (blanco) usando chorro de plasma atmosférico en película de nanodiamantes / polímeros (c) Patrón Imagen de la parte (d) Análisis bidimensional UV-Raman de la parte del patrón (e) Parte expuesta al plasma (f) Análisis UV-Raman de la parte no expuesta al plasma. El pico de 1325 cm-1 nanodiamantes se mejora en la parte expuesta al plasma.

En el pasado, el grafito se mezclaba con explosivos para explotar y producir nanodiamantes. Sin embargo, este método requiere un tratamiento químico separado para eliminar las impurezas generadas durante la explosión, lo que resulta en altos costos de purificación y eliminación de desechos.
Debido a su baja pureza, existen limitaciones en las aplicaciones que pueden hacerlas menos reactivas con otros materiales. El método de generación de oxidación del aire desarrollado para compensar esto tiene la desventaja de que el tiempo de procesamiento es largo (5 a 48 horas).

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Por otro lado, la tecnología de purificación de nanodiamantes desarrollada por el instituto puede eliminar selectivamente las impurezas contenidas en los diamantes usando plasma, lo que permite purificar los diamantes de alta pureza de manera más rápida y sencilla.

Esta técnica es un método en el que se inyecta un plasma delgado llamado chorro de plasma en un polvo de nanodiamante de baja pureza, y el oxígeno activo emitido por el plasma se elimina selectivamente de las impurezas de nanodiamante para purificarlo en un polvo de diamante de alta pureza.

Se caracteriza por la purificación de diamantes de alta pureza de una manera ecológica a bajo costo a bajo costo porque no existe un alto costo y problemas de tratamiento de residuos químicos causados ​​por el método convencional de purificación química.

Investigadores del Plasma Technology Research Center que desarrollaron esta tecnología.
En particular, la tecnología de purificación que utiliza chorro de plasma puede purificarse directamente seleccionando solo las partes necesarias. La innovación es que puede formar patrones de diamantes de alta pureza con la forma deseada.
Se espera que muestre interés en varios campos, ya que puede aplicarse como un disipador de calor requerido en la industria de los microdispositivos, como los semiconductores. El disipador de calor es un disipador de calor conectado para evitar el aumento de temperatura y se utiliza donde se necesita una disipación de calor eficiente. El mercado mundial de polvo de nanodiamantes es de aproximadamente 170 mil millones de wones. El valor del mercado de productos aplicados ascendió a 1,64 billones de wones. El Centro de I + D desarrollará tecnología de comercialización para permitir la utilización industrial mediante la transferencia de tecnología a las empresas en el futuro.