凯史纳米技术

翻译:艾丽斯
日期:2017年2月20日
来源凯史基金会


钻石SP3结构涂层

钻石晶体/富勒烯沉积

  有明显证据表明在我们的系统中产生于导电材质,例如铜、银、金以及合金,表面上的沉积物具富勒烯结构。这一现象还有待于权威性科研机构的深入测试。

  我们已经证实了在各种导电材料的表面可以产生类似钻石的晶体沉积物,使用电子钻石测试仪的检测证实了钻石的存在。我们使用的是Culti公司生产的专业钻石检测装置。


使用电子钻石测试仪检测钻石

  我们在静态凯史反应器中放入了不同的测试物体。上图中是我们测试的一些物品,其中包括:铜、北欧金欧元硬币、银戒指、镶钻金戒指、铜电线、电话线、螺丝和螺母、垫圈、一个纯银镀金的埃及象形文字装饰品、扭在一起的铜线、铜箔、方格网、一块锈蚀金属。其它物品也进行了同样的测试,但是结果还未公开。

测试结果

  所有的物品都有钻石或者说富勒烯涂层

5欧分银币
材质:钢+镀铜

10欧分硬币
材质:北欧金

金属垫圈
材质:铁合金

埃及工艺品
材质:银+镀金

埃及工艺品
材质(背面):镀金

螺丝和螺母
材质:金属合金

银戒指
材质:银

金戒指
材质:金

钻石
材质:钻石

网格
材质:金属合金

铜箔
材质:铜

锈金属
材质:钢

细电话线
材质:铜

由原子层连接在一起的细电话线

新型材料及表面处理

  这种新型原子级沉淀物工艺可用于几乎所有工业领域,例如银器的防氧化,手机电气部分的防潮防水涂层、计算机、摄像机、电视机以及卫星。制造新型的集成电路,新型的电子元器件,例如电容,LED,开关等,金属管道、飞机机翼、发动机、齿轮的表面保护等等。

一种新型石墨烯生产方法

  我们利用我们的静态反应器建立了一种独特的SP2碳结构,也就是石墨烯的制造方法。反应器工作在常温常压环境中。实验过程十分简单、快捷,我们在不同类型的反应器中重复实现了多次。对于目前石墨烯生产中需要700到800度高温的复杂系统来说,这是一项重大突破。

石墨烯涂层的铜电极

  一家独立实验室使用拉曼光谱确认了铜电极表面的SP2碳的存在。这个电极表面有多层SP2涂层。这是因为之前我们使用这个测试样本使用了不同的配置和葱不同材质提取的碳。它是从30到40件样本中随机抽取出来的。拉曼光谱仪检测图显示有两个主要的波峰,一个集中于sp2区域,一个集中于sp3区域。sp3结构的存在说明上方涂层的重量导致了其与下方涂层连接的断裂,或者也有可能电极上包含一些sp3,类似钻石的沉积物。

具有超导石墨烯涂层的铜电极

  这个样本的直径有19mm。在特别设置的反应器中,我们可以处理任意形状和尺寸的更大的表面,例如10cmx10cm的圆盘。这种方法可以应用于工业级的纳米加工生产,用于制造新型的电子晶片,连续化的流水线生产。我们相信500微米(百万分之一米)的完美纳米加工可以很快实现。通过改变在反应器中的曝光时间,我们可以控制所需的SP2涂层的数量以及特定的厚度。这项工艺将在以后与工业合作伙伴共同深入优化。

具有弹道传导石墨烯涂层的铜电极

  第一张图片显示圆片的外部有一些损伤,这是由于接触了桌面导致的。从反应器中拿出来的样本没有这样的伤痕。圆片与铜线连接的地方之所以没有涂层,是因为使用的焊接材料当中有油,阻止了碳的沉积。这张图片中的样本没有进行拉曼测试,测试的是一个类似的样本。

可用于场效应管的SP2石墨烯涂层的铜电极

具有五个电极的可乐瓶反应器测试后电极覆盖上了原子碳(sp2,sp3)

  可乐瓶反应器所展示的方法可以很简单的应用于工业领域。例如,我们可以制作特殊的反应器只产生sp3,因此可以生产各类工业钻石,透明钻石和玻璃碳真对不同的工业应用。

玻璃碳样品

  在特定电极上产生的透明纯钻石晶体已经经过来自安特卫普的钻石交易所的专家确认。我们即将开展一个新的项目在动态反应器中制造透明钻石。

  此外,这个方法还可以很简答的制造单层的氮化硼(无定形氮化硼)。我们还可以处理各种绝缘材质包裹的材料,例如电话线。

  早在2006的实验当中我们就观察到一些其它的特征,例如可运用于环境净化的多孔碳结构。这是我们知识产权的一部分。2007年4月ESRF也声称有同样的发现。

  一个类似的系统可以用于清理汽车尾气、家庭排放和工业废气中的二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫,升级版的反应器还可以用于净水装置,提取其中的钙和铬。另外,利用等离子的电磁场还可以非常简单的清楚污水中的三氯乙烯。自来水中有大量的三氯乙烯,加利福尼亚的部分水源是整个国家污染最严重的地方。

  请记住,我们仅仅将石墨烯的产生作为我们等离子科技的副产品。

原子碳涂层的电缆和导线

  我们在静态反应器中进行了不同材料的测试。其中之一是放入带有绝缘胶皮的电缆和导线。整个处理过程当中,电缆和导线一直保持在其绝缘皮中的状态。其中一些反应器放入了凯史液体,其它一些仅仅放入荷纯等离子(凯史液体蒸汽)。没有外部能量来源,诸如电弧产生的极紫外线,固体磁铁的磁场,电流等等。

两种处理方式

这个静态反应器中装有不同类型的电话线和电缆

这张图显示了具有七股铜线的电线被插入一个可乐瓶反应器。这个测试当中,仅加入了凯史液体蒸汽。之后,这个反应器被密封,沉积过程开始。

处理结果

通过在静态反应器中的曝光,铜线完全被原子碳所覆盖。碳原子从一端进入电缆并将所有不同股铜线表面涂层了。

  碳原子从导线的一端进入,并在其中的每股细铜线上沉积。有证据表明这些沉积物是富勒烯、sp2(石墨烯)和sp3的组合。比较值得注意的是,所有的铜股线都是原封不动的包在绝缘皮之中的。这些绝缘材料在整个过程当中并没有被破坏,只有少许颜色变化。这也证明了整个过程并非是化学反应。

新的绝缘和导体特性

  尽管这些导线是直接接触的,他们彼此都由原子碳涂层所绝缘。这一点在测试中被证实,室温条件下,用电池(9伏)进行万用表和物理测试,电流在彼此直接缠绕的导线中传递。

这意味着一种新型的导线被开发出来了,它可以同时传递不同强度的电流,这将为整个电子产业带来技术革命。

  这个方法同样可以用于晶体管和集成电路设计。例如,表面使用少量原子碳涂层-例如sp2(石墨烯)并具有弹道传导效应-它们可以直接相连同时又保持彼此绝缘。使用类似电路蚀刻技术即可实现。

  凯史先生:“很明显我们发现了很多新的原子间交互和作用的规律,这些到目前为止都是不为人知的。通过我们的反应器实现了新的生成方法,而给带绝缘皮的电线涂层只是其中的一项应用而已。“当你在原子层次上工作时,尺寸的概念是不同的。例如,如果碳原子有乒乓球那么大的话,那么外面的绝缘皮,也就是我们所说的紧挨着电线的橡胶皮,与导线之间的间隙就有几十米宽,因此碳原子可以轻松的在其中运动,并沉积在吸引它的铜原子表面。我们的方法就是将整个电话线放入我们的反应器,并将尾端保持在反应器之外,这是电缆就变成了一个抽取原子碳的管道。这个过程是原子级的,不是化学反应,因此最后绝缘皮仍然是完好无损的。我们可以将这项导线处理技术马上进行大规模的工业应用。这个工艺非常简单。我们的研究证实了,常温常压下碳sp2和sp3可以在不同的基材和物体表面沉积,不需要传统的复杂的电弧系统。我们可以以非常有竞争力的价格为工业界提供各种不同的纳米材料。“

  当然,这些方法和应用都在专利申请当中,因为它将对整个产业界产生重大的影响,而这不仅仅局限于纳米材料。将来,凯史先生用他的方法所开发的自维持系统将会导致很多新型发电机的出现。

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