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革命性突破？探索15分钟内生长的神奇钻石

行业动态 / 2024-06-20 09:00:00

摘要：韩国科学家开发了一种新方法，能在常压和较低温度下，仅15分钟内在实验室培育出钻石。新方法使用液态金属合金，合成过程无需“种子颗粒”，生成的钻石纯净度高。该技术可能首先应用于工业领域。


韩国科学家开发了一种在实验室中在常压水平下在几分钟内培育钻石的新方法。

众所周知，钻石是在高压和高温下形成的，这也是它们如此有价值的部分原因。但现在，科学家们在实验室里，在常规压力下，只需15分钟就能制造出钻石。

钻石基本上只是普通的旧碳，它们被置于巨大的压力和温度下，导致原子结晶成特定的结构。在地球上，唯一具有合适自然条件的地方是地幔深处，数百英里以下。直到后来，它们才被带到更靠近地表的地方，在火山喷发中搭便车，这使得它们非常罕见。再加上历史上一些最阴险的营销，你就得到了一块备受追捧的小石头。

几十年来，科学家们一直在实验室中培育钻石，但它通常仍然需要这些极端条件——近 50,000 个大气压和大约 1,500 °C （2,732 °F） 的温度。但现在，一种新技术已经在常压水平和较低温度下生产钻石。

这项新方法由韩国基础科学研究所（IBS）和蔚山国立科学技术研究所（UNIST）的一个团队开发，使用镓、铁、镍和硅的液态金属合金合成钻石。在 9 升（2.4 加仑）储罐中，这种金属混合物暴露在温度为 1,025 °C （1,877 °F） 的甲烷和氢气中。15分钟后，气体从系统中清除，底部将形成金刚石膜。它可以很容易地拆卸并用于学习或直接投入工作。


通常，合成金刚石技术需要“种子颗粒”，让第一个碳原子锁定并在周围形成金刚石。但在这种情况下，液态金属中微量的硅似乎有助于碳原子形成团簇。最终结果是一颗非常纯净的钻石。其他金属可以切换和切换，但硅似乎对这个过程至关重要。

研究人员现在计划研究其他液态金属合金和气体，甚至固体碳，以了解它们制造钻石的能力。虽然我们不太可能在短期内佩戴在液态金属桶中生长的钻石，但它们可能首先用于工业应用。

                                                                                                                                                                                                                                                                该研究发表在《自然》杂志上     图/网络

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