科學家首次在室溫中合成鑽石

2020-11-26 科技生活快汛

自然環境中，鑽石在地核深處形成。鑽石的形成需要很多時間，需要很高的壓力和1000°C以上的高溫。

人造合成鑽石需要的時間就少得多，但過程中依舊需要高壓和高溫。但如今，科學家想出了不在高溫下就可合成鑽石的方法，他們在《Small》雜誌上發表了關於在普通室溫中合成鑽石的文章。

碳原子可以形成各種各樣的結構：從二維的黑色石墨烯到超堅硬的透明鑽石。然而鑽石也各不相同，不但可以是「經典」立方體結構，還可能是六方晶格結構，形成特殊的六方金剛石。六方金剛石比立方金剛石更堅硬，但在自然界中更罕見，在實驗室中也更難獲得。

然而，澳大利亞國立大學教授朱蒂·布拉德（Jodie Bradby）率隊的科研團隊成功在非高溫下合成了立方金鋼石和六方金鋼石。通常人工合成鑽石需要創造出如同地核的高溫高壓環境，但這一次，物理學家們注意到了另一種鑽石自然形成機制——隕石的形成機制。

天體發生強烈碰撞裡，碳元素可形成鑽石，這在地球上和太空中都可以實現。據推斷，期間的溫度不如剪切力重要，剪切力會讓材料各層受到不同方向的力。例如，想像一張桌腳不牢的桌子受到大力推動，桌面向一邊移動的同時，桌腳會向另一邊移動。

因此專家設計了一種裝置，能讓石墨同時受到強大剪切力和壓力。然後科學家把石墨放在電子顯微鏡下觀察，發現了鑽石晶體。立方晶體在六方金剛石的層與層之間形成了極細的「毛細血管」。整個過程耗時僅數分鐘，科學家希望此方法能進一步完善，之後應用於工業和六方金剛石的大規模合成。

進一步增加剪切力，甚至可以降低鑽石形成需要的壓力。研究者指出，目前需要的壓力大約為80千兆帕，相當於640頭非洲大象施加於芭蕾舞鞋尖的壓力。

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  • 首次在室溫下製造出鑽石以及Lonsdaleite鑽石
    在自然界，鑽石形成於地球深處。需要極高的壓力和超過1000℃的高溫環境。現在有支國際團隊在幾分鐘內製造了兩種不同類型的鑽石——首次在室溫下製造出鑽石。實驗報告發表在Small雜誌上。我們曾在亞利桑那州的Canyon Diablo隕石坑遺址中發現了天然的Lonsdaleite。此後，在實驗室中通過高壓壓力機或炸藥，加熱和壓縮石墨可以合成微量的Lonsdaleite。製作鑽石的方法鑽石早在1954年就已被人工合成。
  • 鑽石也能在室溫下人工合成了!網友:以後的鑽石會不會白菜價?
    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。
  • 科學家在室溫條件下造出鑽石
    研究人員首次在未經加熱的條件下製造出了金剛石和藍絲黛爾石。這也是為什麼許多人調侃，鑽石也不過是塊「碳」。但從某種程度上來說，「鑽石恆久遠，一顆永流傳」這句廣告語也不無道理。金剛石被認為是地球上最堅硬的自然形成的物質之一。在自然中，它們形成於地球深處，通常需要長達數十億年時間的「歷練」。這一過程還需要極高的壓力和極高的溫度，一般超過1000℃。
  • 澳洲科學家在室溫下花數分鐘製造出稀有鑽石
    ，但現在一組國際團隊運用新技術，成功將過程縮短至幾分鐘，不僅快速且可以在室溫下進行。 研究人員認為，除了非常高的壓力，碳纖維還受到剪力的作用，這才使得碳原子在室溫環境下移動形成金剛石和更稀有的藍絲黛爾石（Lonsdaleite，六方金剛石）。
  • 科學家在室溫下製造出鑽石
    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。
  • 科學家室溫下幾分鐘內造出鑽石
    天然鑽石形成於地球深處高溫高壓條件下，通常需要數十億年時間，而以往合成人工鑽石總離不開高溫。澳大利亞和美國研究人員組成的研究團隊近期在室溫下用短短數分鐘造出鑽石，實現突破。一種結構類似於珠寶上鑲嵌的常規鑽石，另一種類似於藍絲黛爾石。澳大利亞國立大學物理學教授喬迪·布拉德比說，室溫下製造鑽石的關鍵在於如何施加壓力。研究成果刊載於德國納米技術類半月刊《斯莫爾》雜誌。來源： 大連晚報
  • 澳大利亞科學家稱可在室溫下幾分鐘內造出鑽石
    美媒稱，鑽石恆久遠，但這並不意味著它們必須要花費數十億年才能形成。科學家稱，他們將這一過程縮短到了短短幾分鐘——而且是在室溫條件下。據美國有線電視新聞網網站11月19日報導，通常，地球深處的碳處於高溫高壓條件下經數十億年時間才能形成鑽石——正是這一點使它們令人垂涎。
  • 科學家室溫下數分鐘內造出鑽石
    天然鑽石形成於地球深處高溫高壓條件下，通常需要數十億年時間，而以往合成人工鑽石總離不開高溫。澳大利亞和美國研究人員組成的研究團隊近期在室溫下用短短數分鐘造出鑽石，實現突破。一種結構類似於珠寶上鑲嵌的常規鑽石，另一種類似於藍絲黛爾石。藍絲黛爾石又稱六方金剛石，也由碳原子組成，但排列方式不同，可承受的壓力比鑽石高58%。這種金剛石極其罕見，通常出現在隕石上，被認為是流星上的石墨墜向地球時在極端高溫和高壓下形成。
  • 科學家突破傳統：室溫條件！短短幾分鐘生產稀有鑽石
    傳統的鑽石需要在地球深處，高溫高壓條件下經過數十億年時間發展才能形成，而以往合成人工鑽石也離不開高溫。 近日，有科學家成功地將這一過程縮短到了短短幾分鐘，且是在室溫下。科學家出發點並不是為了製造鑽石，而是製造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的藍絲黛爾石(Lonsdaleite)。
  • 科學家突破傳統:室溫條件!短短幾分鐘生產稀有鑽石!
    傳統的鑽石需要在地球深處，高溫高壓條件下經過數十億年時間發展才能形成，而以往合成人工鑽石也離不開高溫。 近日，有科學家成功地將這一過程縮短到了短短幾分鐘，且是在室溫下。
  • 新方法合成的富勒烯硬度超鑽石
    莫斯科理工學院、俄羅斯超硬和新型碳材料技術研究所（FSBI TISNCM）和密西根大學的研究人員採用一種新方法合成了超硬富勒烯材料，硬度超過鑽石。詳細的合成方法刊登在最新一期的國際學術期刊《Carbon》雜誌上。合成的超硬富勒烯是一種由碳簇或由碳原子組成的球形分子構成的聚合物。研究人員指出，鑽石已經不是最堅硬的材料了。天然鑽石的硬度接近150 GPa，但超硬富勒烯的硬度超越鑽石，成為在150到300GPa列表值範圍內位列第一的堅硬材料。碳簇是以60個原子組成球體形式的碳分子。
  • 科學家首度合成出室溫超導材料，在15℃展現超導特性
    超導材料雖然因零電阻、抗磁性而威名遠播，但將其技術化的困難點仍在於，這些材料只能在低溫高壓環境中發揮作用，也因此，尋找室溫下具有超導特性的材料，是科學家夢寐以求的目標。現在科學家似乎成功了，來自羅徹斯特大學的工程師和物理學家們，首次在高壓力下開發出室溫超導材料，於15℃出現超導特性。
  • 科學家首度合成出室溫超導材料,在15℃展現超導特性
    超導材料雖然因零電阻、抗磁性而威名遠播，但將其技術化的困難點仍在於，這些材料只能在低溫高壓環境中發揮作用，也因此，尋找室溫下具有超導特性的材料，是科學家夢寐以求的目標。現在科學家似乎成功了，來自羅徹斯特大學的工程師和物理學家們，首次在高壓力下開發出室溫超導材料，於15℃出現超導特性。
  • 室溫下就能生產出稀有鑽石，科學家興奮了
    這種鑽石給了科學家一些啟示：鑽石的形成並不用經歷超長的時間，也不用在極高的溫度下進行。最近，有一個國際科學家團隊展示了一種新技術，不僅可以快速製造鑽石，而且這一過程還是在室溫下完成的。在以前，把炭壓碎成鑽石需要高溫和高壓，但是這項技術只需高壓的存在即可。研究人員表示，實驗所用的壓強相當於把640頭大象放在芭蕾舞的鞋尖上。
  • 科學家實現「實驗室中造鑽石」，全程只需幾分鐘！
    科學家實現「實驗室中造鑽石」，全程只需幾分鐘！鑽石恆久遠，一顆永流傳。天然鑽石往往「藏身」於地球深處約150公裡處，在極高的壓力和超過1000℃的環境下，經過數十億年才能形成。而據本月18日物理學家組織網消息，由澳大利亞國立大學和皇家墨爾本理工大學領導的研究小組表明，只要施加高壓，在室溫下的實驗室中就能在幾分鐘內製造出類似訂婚戒指上的鑽石——普通金剛石和藍絲黛爾石。在藍絲黛爾石「海」中的鑽石「河」。
  • 科學家成功在室溫下製造出鑽石.長點腦子吧!
    最近如下圖一篇文章說明國外科學家在常溫條件下短時間內製造出鑽石這樣的新聞。
  • 深度解讀「人類首次實現室溫超導」：思路並無突破，中國並不落後
    百餘年來，科學家們一直在探索超導的理論極限，據統計，通過超導研究直接獲得諾貝爾獎的科學家已有 10 位，其重要性可見一斑。美中不足的是，之前所有超導體均需要在極低的冷卻溫度環境下才能工作，這大大限制了它作為一項利基技術進行大範圍應用的步伐。
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    百餘年來，科學家們一直在探索超導的理論極限，據統計，通過超導研究直接獲得諾貝爾獎的科學家已有 10 位，其重要性可見一斑。美中不足的是，之前所有超導體均需要在極低的冷卻溫度環境下才能工作，這大大限制了它作為一項利基技術進行大範圍應用的步伐。
  • 科學家實現「實驗室中造鑽石」,全程只需幾分鐘
    天然鑽石往往「藏身」於地球深處約150公裡處，在極高的壓力和超過1000℃的環境下，經過數十億年才能形成。而據本月18日物理學家組織網消息，由澳大利亞國立大學和皇家墨爾本理工大學領導的研究小組表明，只要施加高壓，在室溫下的實驗室中就能在幾分鐘內製造出類似訂婚戒指上的鑽石——普通金剛石和藍絲黛爾石。
  • 科幻已成現實:科學家可以在室溫下幾分鐘內製造出鑽石!
    現在，澳大利亞的科學家表示，他們已將室溫下的過程加速了幾分鐘。由澳大利亞國立大學（ANU）和皇家墨爾本理工學院（RMIT University）領導的國際研究小組周三表示，他們在室溫下利用相當於640頭非洲象在芭蕾舞鞋腳趾上平衡的高壓創造了兩種類型 。 鑽石。