Syntetické diamanty vytvorené pri bežnom tlaku len za 15 minút
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 27. 5. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Diamanty sú známe tým, že vznikajú pri vysokom tlaku a teplote, čo je čiastočne dôvod, prečo sú také cenné. Teraz však vedci vytvorili diamanty v laboratóriu pri bežnom tlaku len za 15 minút.
Diamanty sú v podstate len obyčajný uhlík, ktorý bol vystavený obrovskému tlaku a teplote, čo spôsobilo kryštalizáciu atómov do určitej štruktúry. Na Zemi je jediné miesto so správnymi prírodnými podmienkami hlboko v plášti, stovky kilometrov pod zemou. Až neskôr sa diamanty dostanú bližšie k povrchu, keď sa dostanú do sopečných erupcií, vďaka čomu sú dosť vzácne.
Vedci vytvárajú diamanty v laboratóriách už desaťročia, ale zvyčajne to stále vyžaduje extrémne podmienky - tlak okolo 50 000 barov a teplotu približne 1 500 stupňov Celzia. Nová technika však teraz umožnila získať diamanty pri bežných úrovniach tlaku a pri nižších teplotách.
Nová metóda, ktorú vyvinul tím z Inštitútu pre základnú vedu (IBS) a Národného inštitútu vedy a techniky v Ulsane (UNIST) v Južnej Kórei, syntetizuje diamanty pomocou zliatiny tekutých kovov gália, železa, niklu a kremíka. V 9-litrovej nádrži je táto kovová zmes vystavená metánu a plynnému vodíku pri teplote 1 025 °C. Po 15-tich minútach sa plyn zo systému vypustí a na dne sa vytvorí diamantový film. Ten sa dá ľahko oddeliť a použiť na štúdie alebo sa dá rovno použiť na prácu.
Techniky syntetického diamantu zvyčajne potrebujú „zárodočné častice“, na ktoré sa prichytia prvé atómy uhlíka a vytvoria okolo nich diamant. V tomto prípade sa však zdá, že stopové množstvá kremíka v tekutom kove pomáhajú atómom uhlíka vytvárať zhluky. Konečným výsledkom je veľmi čistý diamant. Ostatné kovy sa môžu vymieňať, ale zdá sa, že kremík je pre tento proces nevyhnutný.
Výskumníci teraz plánujú skúmať iné zliatiny tekutých kovov a plynov, a dokonca aj tuhé uhlíky, aby zistili, ako dobre by mohli byť schopné vyrábať diamanty. Aj keď nie je pravdepodobné, že by sme v dohľadnej dobe nosili diamanty vytvorené v kadiach s tekutými kovmi, mohli by si nájsť využitie najprv v priemyselných aplikáciách.
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Nature.
