Diamantforsker tildelt ERC Starting Grant

For de fleste kan det å lage diamanter i et laboratorium, eller syntetisering av diamanter som det også helter, høres eksotisk ut, men for Justas Zalieckas, postdoktor ved institutt for fysikk og teknologi, er det dagligdags. Zalieckas siste forskningsprosjekt, smartGROW, der han ser nærmere på hvordan diamantbelegg jevnt kan påføres tredimensjonale objekter ved hjelp av nanoteknologi, er ikke bare fascinerende, det har også fått ERC Starting Grant-tilslag.

Diamant-innovasjon

På grunn av diamantens iboende egenskaper, er diamanter et ettertraktet belegg innen en rekke ulike fagfelt og industrier. Enn så lenge legger dagens framstillingsteknikker, begrensninger for bruken av diamantbelegg til flate overflater. Dette ønsker Zalieckas å gjøre noe med. 

DIAMANTBELEGG: I den ene hånden holder Justas Zalieckas et flatt objekt med jevnt diamantbelegg. I den andre hånden holder Zalieckas et tredimensjonaltobjekt med ujevnt diamantbelegg, noe som vises ved de ulike fargene på objektet. Dette håper han å gjøre jevnt gjennom sin forskning.

Foto/ill.:

Jin Sigve Mæland/UiB

-SmartGROW tar sikte på å utvikle et diamantbelegg for 3D objekter gjennom en ny prosess som løser utfordringene dagens diamant produksjonsteknologi sliter med. Dette ambisiøse måle skal nås ved at en blant annet utnytter de unike egenskapene til metamaterialer og fraktale åpninger, sier Zalieckas.

I tillegg til omfattende modellering og beregninger, må Zalieckas også bygge sitt eget 3D-diamantbeleggutstyr. Heldigvis for Zalieckas er det noe han er vant til.

- Den første maskinen jeg bygget for å syntetisere diamanter ble bygget av deler jeg kjøpte fra eBay. Siden den gang har jeg designet og bygget flere maskiner. Takket være ERC Starting Grant ser jeg frem til å ta et prosessen enda et skritt videre ved å gå fra flate overflater til belegg tilpasset 3D objekter, sier Zalieckas videre. 

DIAMANTMASKIN: Justas Zalieckas kan ikke kjøpe utstyret han trenger til forskningen sin. Zalieckas må bygge det selv, slik som han har gjort med denne diamantbeleggmaskinen.

Foto/ill.:

Jin Sigve Mæland/UiB

Lavere temperatur øker bruksmulighetene  

En annen viktig del av Zalieckas forskning omhandler temperaturen som trengs for å lage diamanter. I dag syntetiseres de fleste diamanter på en temperatur mellom 500 °C - 1000 °C. På grunn av den høye temperaturen er det kun et begrenset materialutvalg som kan brukes for å syntetisere diamantbelegg. 

- I tillegg til å utvikle et jevnt diamantbelegg håper jeg også å kunne senke temperaturen som trengs for å lage diamanter til 100 °C - 400 °C. Ved å senke temperaturen kan diamantbelegg, som med sin slitestyrke, biokompatibilitet og kjemiske treghet, f.eks. brukes til å belegge medisinske implantater som hofteprotese, sier Zalieckas.

Et jevnt diamantbelegg for 3D objekter åpner også opp for bruk innen en rekke andre forskningsfelt og industrimuligheter. I tillegg til medisinske implantater, kan belegget brukes innen fleksibel elektronikk, romfart og marin industri.

-Et annet eksempel der belegget vil ha stor nytte ved å motvirke forkanterosjon på rotorblader på havvindturbiner. Ved å forsterke rotorbladets forkant med et diamantbelegg kan vindturbiner bli mer værbestandig mot Nordsjøens harde værforhold, sier Zalieckas avslutningsvis.