Алмазы научились создавать всего за 15 минут

Исследователи разработали революционную методику получения алмазов при нормальном атмосферном давлении без использования драгоценных камней. Открытие упростит выращивание алмазов в лабораторных условиях.

Природные алмазы формируются в мантии Земли под экстремальными давлением и температурой на глубине сотен километров. Этот процесс требует давления в несколько гигапаскалей и температуры свыше 1500 °C.

Сегодня искусственные алмазы выращивают при высоком давлении и высокой температуре (high-pressure and high-temperature, HPHT) — условиях, имитирующих условия мантии. Однако это дорого, сложно, а размер итоговых камней ограничен. Для создания мелких алмазов требуется неделя или больше. Альтернативный метод, химическое осаждение из паровой фазы (chemical vapor deposition, CVD), устраняет некоторые ограничения HPHT, но требует наличия алмазных семян.

Родни Руофф, химик-физик из Института фундаментальных наук в Южной Корее, и его команда ученых разработали метод синтеза алмазов при нормальном атмосферном давлении без использования драгоценных камней. Они использовали электрически нагретый галлий с небольшим количеством кремния в графитовом тигле. 

Тигель — емкость, которая используется для плавления и обжига различных металлов в печах. Эти изделия могут являться компонентами металлургического и лабораторного оборудования. Чаще всего они бывают конической или цилиндрической формы.

В специальную камеру ввели горячий, богатый углеродом метан. В ней при атмосферном давлении создается оптимальная среда для роста алмазов.

Оказалось, что смесь галлия, никеля, железа и кремния идеально подходит для катализации роста алмазов. Галлий выступает в роли катализатора, а кремний помогает формированию алмазов. При прохождении богатого углеродом метана через нагретую смесь алмазы начинают формироваться всего за 15 минут. Через два с половиной часа на дне тигля образуется более полная алмазная пленка. 

Бриллианты, сделанные по новой технике, в основном чистые, но они слишком крошечные. Изображение предоставлено: Институт фундаментальных наук

Спектроскопический анализ подтвердил, что пленка в основном чистая, с небольшими следами кремния.

Хотя этот метод многообещающий, у него есть свои сложности. Получаемые алмазы маленькие, гораздо меньше тех, что создаются методом HPHT, и не подходят для ювелирных изделий. Однако они пригодятся для производственных процессов, особенно в полировке и сверлении.

Исследование опубликовано в журнале Nature

Читать далее:

Спутниковые наблюдения подсказали, как египтяне могли построить пирамиды

Ледник «Судного дня» оказался более уязвимым, чем считали ученые

Посмотрите на фото Камчатки из космоса

Обложка: rawpixel.com | Сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Гигантского динозавра с двумя рогами нашли в США
Наука
Университет Иннополис разработал VR-тренажер для обучения работе с роботами
Иннополис
Размер зрачков снижается с возрастом, увеличивая риск несчастных случаев
Наука
Посмотрите, как выглядел самый древний человек: он жил 300 000 лет назад
Наука
«Слишком холодные»: анализ нейтронных звезд опровергает большинство теорий
Космос
Гигантские волны разрушают побережья озер на спутнике Сатурна, полагают геологи
Космос
Плотный «пластик» из ячменя и свеклы полностью разложился за два месяца
Наука
Популярные лекарства от гипертонии снизили риск эпилепсии на 30%
Наука
Физиологическая синхронизация влияет на успех романтических отношений
Наука
Создан новый вид материалов под названием «стеклообразный гель»
Наука
Зонд НАСА обнаружил огромный энергетический дисбаланс на Сатурне
Космос
Найдено старейшее вино: сосуд, закрытый 2000 лет назад, хранит останки римлянина
Наука
«Армия целителей» борется с воспалением и помогает организму восстановиться
Наука
Nvidia стала самой дорогой компанией в мире на волне интереса к ИИ
Новости
Пробуждение сверхмассивной черной дыры впервые наблюдали в реальном времени
Космос
В России запускают бакалавриат для создателей ИИ-технологий будущего
Иннополис
ИИ предсказывает болезнь Паркинсона за семь лет до первых симптомов
Наука
Видеоблогер построил деревянную «машину времени», которую придумал ИИ
Новости
Инженеры показали модель робота, способного прыгать на 120 метров в высоту
Новости
В России изобрели новый вид огнетушителя
Наука