超人重現:鑽石可能恆久遠,造它只需分分鐘

2020-12-04 瑞拉的深邃幻想

上周,澳大利亞國立大學(ANU)、皇家墨爾本理工大學(RMIT University)、雪梨大學(University of Sydney)和橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)的科學家在同行評審的《Small》雜誌上發表了他們的成果:科學家可以在室溫下幾分鐘內製造一顆鑽石

一直以來,「鑽石恆久遠,一顆永流傳」這句廣告語,既讓人們為鑽石傾心,又受遍了群嘲。事實上,這句廣告語算不上有什麼錯。畢竟天然鑽石的生產通常除了需要數十億年的時間,還需要地球深處150公裡的巨大壓力,以及超過1000攝氏度的極高溫度,在存儲上,更是近乎無視歲月的流逝。

但礦物總是稀少並且會被人採掘完畢的。於是,隨著科學的發展,尋找更便宜,合乎道德,以及對環境友好的鑽石成為了一些科學家的目標。於是1940年開始,人造鑽石慢慢出現。

終於,鑽石可能永遠存在,但這並不意味著它們必須千載難逢。到了如今這個年代,人造鑽石這事就變得更不新鮮了,但高溫高壓一直都是個必須同時存在的條件。

直到上一周,這一切,被這個發文章的國際科學家團隊打破。他們在室溫下僅需幾分鐘,即可在實驗室中生產出這種極其璀璨美麗的礦物這是首次發生在室溫下的鑽石製造。

這個團隊上周三宣布,他們使用「相當於一雙芭蕾舞鞋尖端上的640頭非洲大象」的高壓,來製造兩種類型的鑽石:在珠寶或者訂婚戒指上就能看見的常規鑽石,以及另一種名為「朗斯代爾」的鑽石。

這個團隊的首席研究員之一,澳大利亞國立大學教授Jodie Bradby表示,他們本次的突破表明,超人在不使用熱射線的情況下將煤壓碎成鑽石時可能也有類似的竅門。

為了形成鑽石,研究人員施加了巨大的壓力,碳纖維經歷一種稱為「shear剪切」的現象以產生「扭曲力或滑動力」他們認為該扭曲力導致碳原子移動到位,從而形成朗斯代爾(Lonsdaleite)和常規(regular)的金剛石。

RMIT的物理學教授Dougal McCulloch和他的團隊共同領導了這項研究,在這個長久的合作實驗中,他的團隊使用了先進的電子顯微鏡技術,從實驗樣品中切出切片,以便更好地了解它們是如何形成的。

當研究小組研究樣本時,他們發現這種新方法下,普通鑽石和朗斯代爾鑽石的脈絡都貫穿其中。

「第一次看到朗斯代爾和常規鑽石的這些小'河流'真是太神奇了,確實有助於我們了解它們的形成方式。」Dougal McCulloch教授說。

朗斯代爾,也可以叫藍絲黛爾或六方晶系隕石鑽石,算得上是是世界上第二硬的礦石。它是在一個美國的隕石坑邊上被發現的,以第一個發現它的科學家名字來命名。

朗斯代爾鑽石具有不同的晶體結構普通鑽石硬度高出58%。布拉德比教授說:「朗斯代爾石有潛力用於在採礦現場切割「超固體」材料。」「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。」

來自澳大利亞大學的博士生黃女士也補充說:「能夠在室溫下製造兩種類型的鑽石是我們實驗室中首次實現的令人興奮的成就。」

且讓我們期待更多可切割「超固體」的材料,並讓我們離超人可以更近一些。

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