นักวิทยาศาสตร์ได้เพชรเทียมครั้งแรกที่อุณหภูมิห้อง

นักวิทยาศาสตร์ได้เพชรเทียมครั้งแรกที่อุณหภูมิห้อง
นักวิทยาศาสตร์ได้เพชรเทียมครั้งแรกที่อุณหภูมิห้อง
Anonim

เทคโนโลยีใหม่นี้ทำให้สามารถสังเคราะห์เพชรเทียมได้โดยไม่ต้องให้ความร้อนสูง และเพื่อให้ได้ลอนสเดลไลท์ที่หายากที่สุด

ภาพ
ภาพ

ในสภาพธรรมชาติ เพชรจะก่อตัวขึ้นในส่วนลึกของโลก การก่อตัวของมันใช้เวลานานต้องใช้แรงดันสูงและความร้อนสูงกว่า 1,000 ° C เป็นไปได้ที่จะได้เพชรสังเคราะห์ได้เร็วกว่า แม้ว่ากระบวนการจะยังคงเกิดขึ้นที่ความดันและอุณหภูมิมหาศาล นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ที่จะทำโดยไม่ต้องให้ความร้อนในขณะนี้: ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Small พวกเขารายงานการสังเคราะห์เพชรที่อุณหภูมิห้องปกติ

โปรดจำไว้ว่าอะตอมของคาร์บอนสามารถสร้างโครงสร้างได้หลากหลาย ตั้งแต่กราฟีนแบนและสีดำ ไปจนถึงเพชรที่แข็งแรงเป็นพิเศษและโปร่งใส อย่างไรก็ตาม เพชรก็มีความแตกต่างเช่นกัน: อนุภาคในผลึกของมันสามารถพับเก็บไม่เพียงแต่เป็นลูกบาศก์ "คลาสสิก" เท่านั้น แต่ยังสามารถพับเป็นผลึกคริสตัลหกเหลี่ยมได้อีกด้วย ซึ่งเป็นรูปแบบพิเศษของเพชร - lonsdaleite โดยธรรมชาติแล้ว พบได้น้อยกว่ามาก และยากที่จะได้รับในห้องปฏิบัติการ

ภาพ
ภาพ

อย่างไรก็ตาม ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติที่นำโดยศาสตราจารย์ Jodie Bradby จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย สามารถสังเคราะห์รูปทรงเพชรทั้งลูกบาศก์และหกเหลี่ยมได้โดยไม่ต้องใช้อุณหภูมิสูง ตามกฎแล้วสำหรับสิ่งนี้พวกเขาพยายามที่จะสร้างสภาพภายในของโลกขึ้นมาใหม่ด้วยความร้อนและความกดดันมหาศาล อย่างไรก็ตาม คราวนี้นักฟิสิกส์หันไปใช้กลไกทางธรรมชาติอื่นสำหรับการก่อตัวของเพชร - อุกกาบาต

คริสตัลเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้จริงจากคาร์บอนอันเป็นผลมาจากผลกระทบอันทรงพลังของเทห์ฟากฟ้า ไม่เพียงแต่บนโลกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในอวกาศด้วย ในกรณีนี้อุณหภูมิจะไม่สำคัญเท่ากับแรงเฉือน เนื่องจากวัสดุชั้นต่างๆ จะพบกับแรงที่พุ่งไปในทิศทางที่ต่างกัน ลองนึกภาพแรงผลักเข้าไปในโต๊ะที่มีขาหลวม: ท็อปโต๊ะขยับไปด้านหนึ่ง ขาขยับไปในทิศทางตรงกันข้าม

เพชรใหม่แข็งกว่าแหวนเพชร

เพชรใหม่แข็งกว่าแหวนเพชร
เพชรใหม่แข็งกว่าแหวนเพชร

ดังนั้น ผู้เขียนจึงออกแบบอุปกรณ์ที่ยอมให้ตัวอย่างกราไฟท์สัมผัสกับแรงเฉือนอันทรงพลังและในขณะเดียวกันก็เกิดแรงกดมหาศาล หลังจากตรวจสอบตัวอย่างด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ก็พบผลึกเพชร ผลึกลูกบาศก์ก่อตัวเป็น "เส้นเลือดฝอย" ที่บางที่สุดระหว่างชั้นลอนสเดลไลต์ กระบวนการนี้ใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที และนักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมและการสังเคราะห์มวลของวัสดุที่ทนทานอย่างไม่น่าเชื่อนี้ได้

เป็นไปได้ด้วยซ้ำว่าการเพิ่มแรงเฉือนเพิ่มเติมจะสามารถลดความดันที่จำเป็นสำหรับการเกิดผลึกได้ จนถึงตอนนี้ ต้องใช้เกรดเฉลี่ย 80 - ตามที่ผู้เขียนตั้งข้อสังเกตว่า "ความกดดันนั้นเทียบได้กับน้ำหนักของช้างแอฟริกา 640 ตัวที่ทรงตัวอยู่บนนิ้วเท้าของปวงต์บัลเล่ต์"

ยอดนิยมตามหัวข้อ