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
Китай показал лазерную передачу данных со спутника со скоростью 100 Гбит/с
Космос
Кольцо весом 500 кг упало на Землю: откуда оно — неизвестно
Космос
Болезнь Альцгеймера связали с вирусом, которым заражены миллиарды людей
Наука
В Венгрии нашли древнейшее средневековое захоронение женщины с оружием
Наука
Ученые измерили излучение от смартфонов и сетей связи 5G
Новости
Раскрыта тайна миграции летучих мышей: они могут «оседлать шторм»
Наука
Китай обогнал Starlink: данные с орбиты передали со скоростью 100 Гбит/с
Космос
Найден неуловимый вулкан, который охладил Землю во времена Пушкина
Наука
Полеты к Луне, новый телескоп и анализ астероида: за какими миссиями следить в 2025 году
Кейсы
Как викинги и германцы пересекали Европу: анализ ДНК раскрыл пути древней миграции
Наука
Анализ «генеалогии» использовали для выявления опасных бактерий и вирусов
Наука
Астрофизики отследили источник радиосигнала из далекой галактики
Космос
Робот на водке, тараканы-киборги и механический голубь: необычные устройства 2024 года
Кейсы
Лучшее за 2024 год: интересные статьи партнеров
Кейсы
Борьба с ВИЧ, карта мозга и супер-земля: открытия 2024 года, изменившие мир
Кейсы
Чем запомнился 2024 год в изучении космоса: лунные миссии, успехи Маска и тайны темной материи
Кейсы
Неожиданное место активности гравитационных волн нашли в космосе
Космос
Астрономы нашли гигантский резервуар воды в космосе
Космос
У библейской горы в Иерусалиме обнаружили редкий артефакт
Наука
Кто-то смотрит в космос: посмотрите на туманность с необычной формой
Космос