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Diamante artificial obtido à temperatura ambiente

23.11.2020

A nova tecnologia permite sintetizar diamantes artificiais sem forte aquecimento e obter até mesmo a lonsdaleíta mais rara com cristais especialmente fortes.

Sob condições naturais, os diamantes são formados nas profundezas da Terra. Sua formação é demorada, requer alta pressão e aquecimento acima de 1000°C. É possível obter diamantes sintéticos mais rapidamente, embora o processo ainda ocorra a enormes pressões e temperaturas. Os cientistas aprenderam a fazer sem aquecimento apenas agora, tendo desenvolvido a síntese de diamantes à temperatura ambiente normal.

Os átomos de carbono podem formar uma variedade de estruturas - de grafeno plano e preto a diamante ultra forte e transparente. No entanto, os diamantes também são diferentes: as partículas em seus cristais podem ser combinadas não apenas em um cúbico "clássico", mas também em uma treliça de cristal hexagonal, formando uma forma especial de diamante - lonsdaleita. É ainda mais duro que o cúbico, mas é muito menos comum na natureza. Sim, e no laboratório é mais difícil obtê-lo.

No entanto, uma equipe internacional de cientistas liderada pelo professor da Universidade Nacional Australiana Jody Bradby conseguiu sintetizar diamantes cúbicos e hexagonais sem o uso de altas temperaturas. Via de regra, para isso eles tentam recriar artificialmente as condições do interior da Terra com seu calor e enorme pressão. No entanto, desta vez, os físicos se voltaram para outro mecanismo natural para a formação de diamantes - meteorito.

Esses cristais podem de fato aparecer a partir do carbono como resultado de poderosos impactos de corpos celestes, não apenas na Terra, mas também no espaço. Supõe-se que a temperatura não é tão importante quanto a força de cisalhamento, devido a que diferentes camadas do material experimentam uma força direcionada em diferentes direções. Imagine um forte empurrão em uma mesa com pernas soltas: o tampo da mesa se move em uma direção, as pernas se movem na direção oposta.

Portanto, os autores projetaram uma configuração que possibilitou atuar sobre uma amostra de grafite com uma força de cisalhamento poderosa e, ao mesmo tempo, uma pressão enorme. Depois de examinar a amostra sob um microscópio eletrônico, eles encontraram cristais de diamante. Cristais cúbicos formaram o "capilar" mais fino entre as camadas de lonsdaleíta. O processo levou apenas alguns minutos, e os cientistas esperam que possa ser finalizado para aplicações industriais e síntese em massa desse material incrivelmente durável.

É até possível que, aumentando ainda mais a força de cisalhamento, seja possível reduzir a pressão necessária para a formação de cristais. Até agora, isso requer cerca de 80 GPa - como observam os autores, "uma pressão comparável ao peso de 640 elefantes africanos equilibrando-se na ponta de uma sapatilha de balé".

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Sensores CMOS industriais da Canon com obturador global 03.10.2018

As plataformas de automação, robótica e IA exigem novas soluções de visão de máquina. Em particular, os sensores de imagem devem suportar a função de obturador global para evitar distorções ao capturar objetos em movimento rápido. A função do obturador global deixou de ser um luxo e tornou-se uma necessidade.

A empresa japonesa Canon anunciou que a partir de 5º de outubro começará a enviar duas modificações de sensores CMOS de 3 megapixels com suporte para obturador global. Os sensores 5U3MGXSMAA são soluções de filtro monocromático, enquanto os sensores 5U3,4MGXSCAA suportam captura de imagem colorida (RGB). As dimensões dos pixels são as mesmas em cada caso e são 2562 µm horizontal e verticalmente. A resolução efetiva dos sensores é de 2056 x 120 pixels. A velocidade de disparo no modo full-frame atinge 8 quadros por segundo. O sensor pode ser dividido em XNUMX setores de disparo, o que permite aumentar a taxa de quadros para uma área específica.

A Canon está confiante de que os novos sensores globais do obturador encontrarão aplicação em linhas de produção com análise automática da qualidade do produto. Os sensores, a propósito, podem alterar a orientação do disparo sem alterar sua posição no espaço em um comando externo. Outro uso para os novos sensores pode ser equipar drones com câmeras melhores. Apesar da função de obturador global e alta taxa de quadros, o consumo do sensor permanece baixo e não requer soluções de resfriamento adicionais. Em outras palavras, a energia da bateria não será um obstáculo para a instalação de câmeras com os novos sensores da Canon em drones.

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