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。藉助一種被稱之為鑽石砧座單元的裝置,研究小組使用相當於640頭非洲象的力量來壓縮碳原子。這雖然是一組令人印象深刻的數字,但它也與壓縮工藝有著很大的關係。
研究人員假設這種扭曲和滑動的壓縮方式可以使碳原子重新定向,形成一個堅固的鑽石晶格。由此所產生的實驗樣品包含了普通鑽石和另一種叫做朗斯代爾的鑽石混合物。然而,在暴露於如此巨大的壓力之下,實驗樣品並沒有達到理想的預期效果,但研究人員通過對碳原子在顯微鏡下的觀測顯示,普通鑽石周圍附著了大量的朗斯代爾鑽石。
科學家表示,這項研究所合成出來的朗斯代爾鑽石,日後將主要應用於製造工業和一些科學用途的場景下。這意味著實驗中所獲得的朗斯代爾鑽石未來或許會有大範圍的應用需求。
朗斯代爾鑽石是一種六邊形鑽石,理論上比立方晶格的「普通」鑽石的強度要高得多。測試表明,朗斯代爾鑽石的硬度要比普通的立方晶格鑽石高出58%,而且地球上沒有任何地方可以開採出大量的此類鑽石。根據科學家的說法,朗斯代爾鑽石一般存在於一些隕石撞擊點周圍的地質構造中。因此,我們在實驗室中合成出的朗斯代爾鑽石可以說是一項令人興奮的發現。
如果你需要切割非常堅硬的東西時,鑽石則是一種常用的工具材料。質地更加堅硬的鑽石,切割效果自然會更好,這可能是該項研究的最終成果吧,該研究團隊還希望能設計出一種更為簡單的合成方法,在未來能夠生產出大量的朗斯代爾鑽石。