科學(xué)家成功在室溫條件下快速鍛造出罕見鉆石

據(jù)外媒報道，傳統(tǒng)的鉆石需要在地球深處經(jīng)過數(shù)十億年時間發(fā)展才能形成，極端的壓力和溫度為碳的結(jié)晶提供了合適的條件，然而現(xiàn)在科學(xué)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(jīng)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(shù)。

盡管在實驗室里幾分鐘就能制造出鉆石的想法對珠寶商、說唱歌手或那些想要解決某個問題的人來說很有吸引力，但這并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(hù)涂層或其他工業(yè)設(shè)備。

據(jù)悉，這項最新的突破由來自澳大利亞國立大學(xué)（ANU）和RMIT大學(xué)的科學(xué)家們領(lǐng)導(dǎo)，他們使用了一種被稱為鉆石砧的設(shè)備。研究人員使用這種設(shè)備來創(chuàng)造能產(chǎn)生超硬材料所需的極端壓力。研究小組將相當(dāng)于640頭非洲象的壓力施加在一只芭蕾舞鞋的頂端，這樣做則能在裝置中的碳原子中引發(fā)意想不到的反應(yīng)。

“故事的轉(zhuǎn)折在于我們?nèi)绾问┘訅毫?，”澳大利亞國立大學(xué)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(rèn)為這允許碳原子移動到適當(dāng)?shù)奈恢脧亩纬闪骄惦E石鉆石和常規(guī)鉆石?！?/p>

其中，常規(guī)鉆石大家可能會在訂婚戒指上發(fā)現(xiàn)，而六方晶系隕石鉆石則比較罕見，只在隕石撞擊地點才會發(fā)現(xiàn)。通過使用先進(jìn)的電子顯微鏡，研究小組對樣品進(jìn)行了詳細(xì)的檢查發(fā)現(xiàn)，這些材料是在類似于鉆石“河流”的條帶中形成。

皇家理工學(xué)院的Dougal McCulloch教授表示：“我們的照片顯示，在我們跨機構(gòu)團隊開發(fā)的新方法下，常規(guī)鉆石只在這些六方晶系隕石鉆石的中間形成。第一次看到這些由六方晶系隕石鉆石和普通鉆石組成的小‘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(shù)能使他們生產(chǎn)出大量的人造鉆石尤其是六方晶系隕石鉆石。據(jù)預(yù)測，六方晶系隕石鉆石的硬度比普通鉆石要高出58%。

Bradby說道：“六方晶系隕石鉆石有潛力用于切割礦場的超固體材料?！?/p>

相關(guān)研究報告已發(fā)表在《Small》上。
責(zé)編AJX