科學家在室溫下製造出鑽石

2021-02-15 磨料磨具
一個國際科學家團隊在實驗室裡，在室溫下幾分鐘內就製造出了鑽石，這個過程在自然界中通常需要數十億年、巨大的壓力和超高溫的溫度。該團隊由澳大利亞國立大學（ANU）和皇家墨爾本理工大學（RMIT）領導，製造了兩種類型的鑽石：訂婚戒指上的那種鑽石，以及另一種名為Lonsdaleite的鑽石，這種鑽石在自然界的隕石撞擊現場發現。主要研究人員之一，ANU教授Bradby說："天然鑽石通常是經過數十億年形成的，大約在地球150公裡深處，那裡有高壓和1000攝氏度以上的溫度，"ANU物理研究學院的Bradby教授說。科學家團隊意外發現，只要施加高壓，相當於640頭非洲大象在芭蕾舞鞋尖上的壓力，Lonsdaleite和普通鑽石也可以在正常室溫下形成。

Bradby教授說："關鍵在於我們如何施加壓力。除了非常高的壓力外，我們還讓碳也經歷了一種'剪切力'，這可以讓碳原子移動到位，形成Lonsdaleite和普通的金剛石。聯合首席研究員Dougal McCulloch教授和他在RMIT的團隊使用先進的電子顯微鏡技術從實驗樣品中捕獲固體和完整的切片，製成了兩種類型鑽石如何形成的快照。"我們的圖片顯示，在我們跨機構團隊開發的這種新方法下，常規鑽石只在這些Lonsdaleite晶體的中間形成，"McCulloch教授說。第一次看到這些由Lonsdaleite和普通鑽石組成的結構實在是太神奇了，真的有助於我們了解它們是如何形成的。"

Lonsdaleite是以晶體學家Dame Kathleen Lonsdale的名字命名的，她是第一位被選為英國皇家學會會員的女性，它的晶體結構與普通鑽石不同。據預測，它的硬度為58%。"Lonsdaleite有潛力用於切割採礦現場的超固體材料，"Bradby教授說。"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。"論文標題為《Investigation of Room Temperature Formation of the UltraHard Nanocarbons Diamond and Lonsdaleite》，研究成果已發表在《Small》雜誌上。

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    美國和澳大利亞科學家組成的團隊在實驗室的室溫條件下製造了鑽石，而且這個過程很短，僅僅幾分鐘內就製造出了鑽石。科學家們製造了兩種鑽石，一種是在訂婚儀式上使用的鑽石，另一種是在美國Canyon Diablo峽谷等隕石撞擊地點發現的名為Lonsdalite的鑽石。
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    鑽石或許並不像鑽石銷售商希望大家相信的那樣稀有且永恆，但事實上它們的確很稀有，因此合成出人造鑽石是一項值得努力的科學方向。天然鑽石只有在強烈的溫度和壓力條件下才會在地球深處形成，但是來自澳大利亞國立大學（ANU）和RMIT大學的研究人員表示，他們已經開發出了一種能夠在室溫下合成鑽石的技術方法，甚至其中一些鑽石比普通鑽石還要堅硬。 雖然該研究團隊不需要極高的溫度來合成鑽石，但他們確實需要利用很大的壓力。
  • 科學家首次在室溫中合成鑽石
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  • 一周科技隨我探 | 天問一號飛行超3億千米；科學家可以在室溫下幾分鐘內製造出鑽石
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  • 為了幫你求婚,科學家找到製造鑽石的新方法,幾分鐘就夠了!
    在商家的炒作下，現在已經被賦予了愛情和忠貞的涵義。 為了保持價格高位，礦商往往會對鑽石產量進行限制。不過，現在的人造鑽石市場也已經相當成熟，其效果足以比肩天然鑽石。不過，目前的人造鑽石往往依賴高溫高壓，製備難度較大。 近日，一個國際小組成功在室溫環境下，僅用了幾分鐘就製造出了人造鑽石。