За время, необходимое для варки яйца вкрутую, южнокорейские исследователи создают синтетические микроалмазы из смеси графена, кремния, галлия, железа и никеля.
На протяжении десятилетий ученые выращивали синтетические алмазы, воспроизводя в лаборатории высокие температуры и сильное давление, которые превращают углерод в алмаз глубоко в мантии Земли. Считается, что естественный процесс происходит в течение миллиарда лет при температуре 2700 градусов по Фаренгейту (1500 градусов по Цельсию) и давлении 50 000 атмосфер.
Революционная технология, разработанная физикохимиком Родни Руоффом (Rodney Ruoff) и его командой из Института фундаментальных наук в Южной Корее, переворачивает эту стратегию выращивания алмазов с ног на голову.
Благодаря новому лабораторному процессу образование алмазов начинается в течение 10–15 минут. Процесс происходит в небольшой камере при нормальном атмосферном давлении и не требует «стартового» камня.
«Более десяти лет я размышлял о новых способах выращивания алмазов, полагая, что это можно сделать неожиданными способами по сравнению с традиционным мышлением, — сказал Руофф в интервью livescience.com. — Примерно через год или два мир, возможно, получит более четкое представление о потенциальном коммерческом эффекте нашего открытия».
На данный момент алмазы, произведенные Руоффом и его командой, в тысячи раз меньше помолвочного бриллианта. Тем не менее, эти крошечные алмазы можно использовать в промышленных целях, и дальнейшие открытия могут в конечном итоге повлиять на ювелирную промышленность.
Руофф и его команда пропустили сверхгорячий богатый углеродом газ метан через специальную камеру, где он встретился с тиглем, содержащим смесь галлия, никеля, железа и небольшого количества кремния.
Ученые объяснили, что галлий — это металл, который катализирует образование графена из метана. Графен, как и алмаз, состоит из чистых атомов углерода. Химическая структура графена представляет собой плоскую и прямую шестиугольную решетку, а структура алмаза имеет трехмерную форму тетраэдра.
Менее чем через 15 минут на основании тигля начала формироваться пленка микроалмазов. Исследователи полагают, что перепад температуры внутри камеры концентрирует углерод, вызывая его кристаллизацию в алмазы.
«Этот новаторский прорыв стал результатом человеческой изобретательности, неустанных усилий и согласованной работы многих сотрудников», — говорится в заявлении Руоффа.
Весь процесс был подробно описан в научном журнале Nature.
Источник информационного материала и иллюстраций: https://www.daviddouglas.com/blog-post/south-korean-researchers-say-they-can-grow-micro-diamonds-in-15-minutes
Загрузка...
