Алмаз впервые синтезируется при комнатной температуре

История алмазной отрасли изобилует конфликтами, нерегулируемым трудом и монополиями. Мало того, этим сверкающим драгоценным камням требуются миллиарды лет в глубоких уголках Земли под огромным давлением и высокой температурой для сжатия, прежде чем они будут готовы к переработке в ювелирные изделия или промышленные машины — отсюда их чрезвычайная редкость и цена.

Алмаз впервые синтезируется при комнатной температуре

В результате ученые изо всех сил пытались найти жизнеспособный метод создания алмазов в лаборатории, который был бы дешевле, быстрее и этичнее, чем традиционный поиск алмазов.

Теперь исследователи из Австралийского национального университета (ANU) и Университета RMIT разработали метод, с помощью которого можно создавать алмазы за считанные минуты при комнатной температуре, чего раньше никогда не было.

«Природные алмазы обычно образуются в течение миллиардов лет на глубине около 150 километров в Земле, где есть высокое давление и температура выше 1000 градусов по Цельсию», — заявила профессор Джоди Брэдби из Исследовательской школы физики ANU.

Используя новый метод, который они описывают в своем исследовании, опубликованном в Small, исследователи синтезировали два типа алмаза: обычный тип, используемый для ювелирных изделий, и тип алмаза под названием лонсдейлит, который теоретически тверже кубического алмаза, но встречается только в графитовых метеоритах.

Чтобы создать алмаз, стеклоуглерод сжимается до экстремальных давлений. Стеклоуглерод — это форма углерода без кристаллов, который при сжатии в ячейках алмазной наковальни может образовывать прожилки алмаза.

Алмаз был синтезирован в лабораториях с тех пор, как Х. Трейси Холл осуществила первый коммерчески успешный синтез в 1954 году, но этот процесс невероятно дорог и требует как сильного давления, так и чрезвычайно высоких температур. Однако, изменив способ приложения давления, исследователи обнаружили, что высокие температуры могут и не понадобиться.

«Сюжет этой истории заключается в том, как мы применяем давление. Помимо очень высоких давлений, мы позволяем углю испытывать нечто, называемое« сдвигом », которое похоже на силу скручивания или скольжения. Мы думаем, что это позволяет атомам углерода перемещаются на место и образуют лонсдейлит и обычный алмаз », — сказал профессор Брэдби.

Пока не было продемонстрировано, что этот процесс позволяет производить значительные количества алмазов. Результаты показывают, что и алмаз, и лонсдейлит могут быть синтезированы при комнатной температуре, но теперь необходимо проделать большую работу для улучшения процесса. Оба материала чрезвычайно полезны в различных отраслях промышленности, от разрезания сверхтвердых материалов до биомедицинских применений, включая зондирование и доставку лекарств. Если бы их можно было производить в достаточно больших количествах, это могло бы иметь огромные последствия.

«Лонсдейлит может использоваться для резки сверхтвердых материалов на горнодобывающих предприятиях», — сказал профессор Брэдби.

«Создание большего количества этого редкого, но очень полезного алмаза — долгосрочная цель этой работы».