LEES OOK: UHasselt maakt kunstmatige edelsteen: “Diamant uit de microgolf”

“Diamant is niet alleen het hardste materiaal ter wereld, het heeft ook unieke optische eigenschappen die het uiterst geschikt maken voor industriële doeleinden zoals in lasers, kwantumtechnologie of voor medische doeleinden zoals bijvoorbeeld nanoschaal MRI. Met deze laatste kan je op nanoschaal (een nanometer is een miljoenste van een millimeter) DNA en proteïnen detecteren in cellen”, luidt het in een persbericht.

“Om dergelijke sensoren te maken moeten de nanodiamanten absoluut puur zijn”, legt professor Milos Nesladek van UHasselt uit. “Als eerste onderzoekers zijn wij op zoek gegaan naar het absolute minimum aantal atomen die nodig zijn om de kern van een diamant te vormen. De bouwsteen van waaruit de perfecte diamantkristal kan groeien. Deze kristallen bestaan dus enkel uit pure koolstofatomen (de bereikte zuiverheid is 0.1 miljardste). Het is de eerste keer dat het minimum aantal atomen van waaruit een kern van een diamant kan ontstaan bepaald werd. In ons laboratorium werkten we bottom-up. We synthetiseren eerst diamandoid moleculen om ze daarna aan elkaar te binden.”

Uit het onderzoek blijkt dat een cluster van 26 koolstofatomen minimaal nodig is om een kern van een perfecte diamantkristal te vormen. Van daaruit kan de diamant dan verder groeien.

“Deze methode biedt een nieuw licht op het synthetische maakproces van diamanten en hoe we de pure samenstelling hiervan nog kunnen verbeteren”, besluit Nesladek. “Deze kennis van kernvorming kan ook gebruikt worden in andere onderzoeksvelden zoals bij het produceren van siliciumlagen die dienen als halfgeleider voor transistors of bij computerchips. De grootste diamanten spreken bij velen tot de verbeelding, maar ons onderzoek toont aan dat deze kleinste diamanten even aantrekkelijk én zelfs nuttiger kunnen zijn.”