Naukowcy z Uniwersytetu MISIS, Instytutu Fizyki Półprzewodników im. AV Rzhanov i Wspólny Instytut Badań Jądrowych po raz pierwszy zbadali możliwość tworzenia nanodiamentów w wielowarstwowym grafenie poprzez napromienianie go szybkimi, ciężkimi jonami ksenonowymi. W rezultacie powstał ultramocny, stabilny i elastyczny kompozyt grafenu i diamentu, który ma zastosowanie również w elektronice i powłokach ochronnych.
Napromienianie wielowarstwowych próbek grafenu szybkimi i ciężkimi jonami ksenonu o energii w zakresie MeV (megaelektronowolt) doprowadziło do powstania diamentów o wielkości od 5 do 20 nm w warstwach węgla. Diamenty okazały się prawdziwe, ze wszystkimi swoimi nieodłącznymi właściwościami, od wysokiej wytrzymałości mechanicznej po stabilność temperaturową. Jednocześnie grafen zachował także swoje walory w postaci wysokiej przewodności elektronicznej i nie tylko. Hybryda grafenu i diamentu łączy w sobie najlepsze aspekty jednego i drugiego, obiecując stać się podstawą ultrawytrzymałych materiałów przyszłości.
Dwuwymiarowe nanodiamenty mogą znaleźć szerokie zastosowanie w gałęziach przemysłu wymagających trwałych, przewodzących, a jednocześnie funkcjonalnych powłok, w szczególności do powlekania części mikroukładów, implantów, tworzenia czułych czujników i innych rozwiązań technologicznych. Węgiel, będący podstawą grafenu i diamentu, jest materiałem biokompatybilnym. Nowy materiał może zrewolucjonizować protetykę oraz chirurgię kości i stawów, w tym jego pozornie interesujące właściwości optoelektroniczne.
O technologii wytwarzania nowego materiału naukowcy opowiadali na łamach magazynu Carbon.