Nanodiamantes são produzidos em condição ambiente

Um microplasma dissocia o vapor de etanol. À direita, os nanodiamantes em solução e vistos ao microscópio. [Imagem: Case Western Reserve University]

Nanodiamantes
Em vez de usar pressões descomunais e um calor escaldante para forjar diamantes, pesquisadores desenvolveram uma técnica que produz nanodiamantes sob pressão atmosférica e quase à temperatura ambiente.
Os nanodiamantes são gerados diretamente a partir de um gás, e formados em estado livre, sem precisar de uma superfície para crescer, e de onde depois precisam ser "destacados".
A descoberta é promissora para vários usos, incluindo o revestimento ultrafino com pó de diamante em motores e outros equipamentos, produzindo superfícies quase sem atrito.
Como são semicondutores, os nanodiamantes  estão sendo pesquisados em vários usos na eletrônica, incluindo a fabricação de componentes eletrônico.
Além disso, os nanodiamantes já estão sendo testados para transportar medicamentos para tumores - como o diamante não é reconhecido como um invasor pelo sistema imunológico, ela não gera resistência, a principal razão pela qual a quimioterapia falha.
Fabricando nanodiamantes
"Não é um processo complexo: vapor de etanol a temperatura e pressão ambientes é convertido diretamente em diamante," conta Mohan Sankaran, da Universidade Case Western, nos Estados Unidos.
"Nós fazemos o gás fluir através de um plasma, adicionamos hidrogênio e obtemos nanopartículas de diamante," completa.
De fato, tudo parece muito simples, mas levou tempo para que os pesquisadores descobrissem as concentrações precisas de cada um dos elementos, assim como a pressão e a temperatura corretas.
Normalmente são necessárias altas pressões e altas temperaturas para converter grafite - outra forma de carbono - em diamante, ou fazer uma combinação de hidrogênio e um substrato quente para que os cristais de diamante cresçam.

A nova técnica de fabricação promete acelerar os usos dos nanodiamantes, cujos usos possíveis são virtualmente inumeráveis devido às propriedades únicas dos diamantes. [Imagem: Ajay Kumar/Nature Communications]

"Mas, em nanoescala, a energia superficial torna o diamante mais estável do que grafite," explica Sankaran.
O resultado é que o gás na câmara se transforma rapidamente em um pó de diamante - cada nanodiamante mede cerca de 2 nanômetros.
Eles são tão pequenos que o grupo demonstrou que eles podem ser aplicados por aspersão (spray), como se fossem tinta.
Diamantes das estrelas
O processo produz três tipos de diamantes: mais ou menos metade deles são cúbicos, a mesma estrutura dos diamantes usados em joias, uma pequena porcentagem é uma forma que se acredita ter hidrogênio preso em seu interior, e o restante é lonsdaleíta, uma forma hexagonal encontrada na poeira interestelar, mas raramente encontrada na Terra.
Agora a equipe está trabalhando para levar o processo da escala de laboratório para a escala industrial.
"Eu acho que isso pode ser feito, e em velocidades muito elevadas e tudo muito barato. Em última instância, pode levar alguns anos para chegar lá, mas não há nenhuma razão teórica para que isso não possa ser feito," concluiu o pesquisador.
A nova técnica de fabricação promete acelerar os usos dos nanodiamantes, cujos usos possíveis são virtualmente inumeráveis devido às propriedades imbatíveis dos diamantes, que incluem maior velocidade de propagação do som e maior condutividade que qualquer outro material, além de serem duros, inertes e semicondutores.