科學家找到幾分鐘內在室溫條件下鍛造出罕見鑽石的方法 - 科學探索...

2020-11-23 cnBeta

據外媒報導，傳統的鑽石需要在地球深處經過數十億年時間發展才能形成，極端的壓力和溫度為碳的結晶提供了合適的條件，然而現在科學家們正在研究鍛造這些寶石的更便捷方法。近日，一個國際研究團隊已經成功地將這一過程縮短到了短短幾分鐘，其展示了一種不僅能快速成型而且還能在室溫下成型的新技術。

儘管在實驗室裡幾分鐘就能製造出鑽石的想法對珠寶商、說唱歌手或那些想要解決某個問題的人來說很有吸引力，但這並不是該類型研究的最終目的。這種以堅韌著稱的材料的人造版可用作切割超硬材料的新刀具、新型保護塗層或其他工業設備。

據悉，這項最新的突破由來自澳大利亞國立大學(ANU)和RMIT大學的科學家們領導，他們使用了一種被稱為鑽石砧的設備。研究人員使用這種設備來創造能產生超硬材料所需的極端壓力。研究小組將相當於640頭非洲象的壓力施加在一隻芭蕾舞鞋的頂端，這樣做則能在裝置中的碳原子中引發意想不到的反應。

「故事的轉折在於我們如何施加壓力，」澳大利亞國立大學教授Jodie Bradby說道，「除了非常高的壓力外，我們還讓碳體會到一種叫做『剪切』的東西--就像一種扭曲力或滑動力。我們認為這允許碳原子移動到適當的位置從而形成六方晶系隕石鑽石和常規鑽石。」

其中，常規鑽石大家可能會在訂婚戒指上發現，而六方晶系隕石鑽石則比較罕見，只在隕石撞擊地點才會發現。通過使用先進的電子顯微鏡，研究小組對樣品進行了詳細的檢查發現，這些材料是在類似於鑽石「河流」的條帶中形成。

皇家理工學院的Dougal McCulloch教授表示：「我們的照片顯示，在我們跨機構團隊開發的新方法下，常規鑽石只在這些六方晶系隕石鑽石的中間形成。第一次看到這些由六方晶系隕石鑽石和普通鑽石組成的小『河流』真是太神奇了，這真的幫到我們了解它們是如何形成的。」

研究小組希望這項技術能使他們生產出大量的人造鑽石尤其是六方晶系隕石鑽石。據預測，六方晶系隕石鑽石的硬度比普通鑽石要高出58%。

Bradby說道：「六方晶系隕石鑽石有潛力用於切割礦場的超固體材料。」

相關研究報告已發表在《Small》上。

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