澳大利亞領導的一項研究首次在室溫下製造出鑽石。
鑽石是一種由純碳製成的物質，被碾碎後形成一種既透明又堅硬的晶體結構。儘管通常需要數十億年才能形成鑽石，但這項新的研究在實驗室裡僅用了幾分鐘就造出了鑽石。
關鍵是要施加100吉帕（GPa）的壓力，相當於640頭非洲象在一隻芭蕾舞鞋上保持平衡。
研究結果發表在了Small雜誌上。
來自坎培拉澳大利亞國立大學（ANU）布拉德比說：「天然鑽石通常形成於數十億年前，在地球深約150公裡的地方，那裡的高壓和溫度超過1000攝氏度。」。
天然金剛石形成所需的最小壓力約為15-20 GPa。以前的研究使用高壓、高溫的方法在實驗室裡模擬這種環境，從而快速形成鑽石，但是布拉德比和他的同事採取了不同的方法。
通過以一種非常特殊的方式對一種叫做「玻璃碳」的材料施加壓力，他們避開了極端溫度的需要。
布拉德比說：「故事的轉折點在於我們如何施加壓力。除了非常高的壓力外，我們還允許碳原子經歷一種叫做『剪切力』的東西，這就像一種扭曲力或滑動力。我們認為這可以讓碳原子移動到位。」
這張電子顯微鏡圖像顯示的是朗斯代爾特海中的鑽石河。
研究小組生產了兩種類型的鑽石：一種是在訂婚戒指上常見的耳環，另一種是罕見的朗斯代爾鑽石，它是在隕石撞擊的地點自然發現的。
布拉德比在澳大利亞國立大學的研究小組製造了這些鑽石，Dougal McCulloch的團隊在墨爾本的RMIT顯微鏡和微分析設施檢查了實驗樣品。通過使用先進的電子顯微鏡技術，他們製作了兩種不同鑽石是如何形成的快照。
「我們的照片顯示，在這種新方法下，普通鑽石只在朗斯代爾礦脈的中間形成，」McCulloch說。「第一次看到朗斯代爾和普通鑽石的這些小『河流』真是太棒了，真的有助於我們了解它們是如何形成的。」
朗斯代爾石的晶體結構與普通金剛石不同，會比普通金剛石的硬度超過58%，因此會有更好的應用前景。
「朗斯代爾鑽石有可能被用於切割採礦現場的超固體材料，」布拉德比說。「創造更多這種稀有但超級有用的鑽石是這項工作的長期目標。」
儘管生產的實驗樣本非常小，大約0.05mm正方形，但McCulloch肯定它們可以放大。
他說：「鑑於我們發現剪切力在形成過程中起著重要作用，我們設計了一種增加剪切力的裝置，即剪切細胞。我們現在正試圖更進一步，看看能否在更大的剪切單元中將壓力進一步降低到5gpa，這將允許產生更大的數量。」
一些影視作品中，超人是用煤製造鑽石的，但研究小組將更加謹慎地選擇其來源材料，石墨的多晶形式，這種石墨可以製造出最大、質量最好的商業應用鑽石。
事實上，McCulloch對超人有一些專業的建議。
他解釋說：「煤非常無序，含有大量雜質，因此沒有加熱，很可能會產生劣質鑽石。」。
相反，他建議，超人可以轉換他的材料，並嘗試在這個過程中引入剪切力。
「我們的研究表明，如果他從石墨開始，他確實可以在室溫下製造出高質量的鑽石，」McCulloch總結道。
因為鑽石的自然形成環境非常特殊，且需要的時間非常長，因此眾所周知，鑽石對於普通人來講，價值不菲。但當科學家發現了它的形成機制，並且製造它的原材料又比較普遍，隨著批量製備工藝的完善，相應鑽石會更容易地走進千家萬戶，未來或許不會再是一件昂貴的奢侈品了。