Nu este atât de ușor să obțineți un diamant. Depozitele lor se află în mantaua superioară a Pământului, la o adâncime de aproape 150 de kilometri sub suprafața sa, sub presiune și temperatură ridicată, la care pietrele se topesc. În ciuda faptului că oamenii de știință au învățat mult timp să recreeze astfel de condiții în laborator, echipamentul pentru acest lucru este foarte scump, iar procesul în sine poate dura de la câteva zile la câteva săptămâni.
Cu toate acestea, această veste uimitoare nu se termină aici. În procesul de inventare a modului de a produce diamante, Narayan și echipa sa au descoperit o nouă fază de carbon, numită Q-carbon. Puterea acestui material extraordinar este chiar mai mare decât cea a unui diamant. În plus, are proprietăți magnetice speciale și strălucește când trece un curent. În afară de faptul că Q-carbonul este mai ieftin decât diamantele reale. Probabil va fi capabil să găsească aplicații în afișaje electronice.
Transformarea carbonului în diamant necesită cantități enorme de energie, suficiente pentru a comprima carbonul cu forța necesară și pentru ao încălzi la temperatura dorită. Cu toate acestea, Narayan spune că întreaga esență a procesului său este viteza.
Mai întâi, la temperatura camerei, se extrage carbonul amorf, cu ajutorul căruia este posibil să se obțină reducerea maximă a impulsului laser. În plus, carbonul este încălzit la o temperatură de 6.740 grade Fahrenheit (pentru comparație, temperatura de suprafață a soarelui este de aproximativ 10.000 de grade Fahrenheit).
Apoi, "piscina" obținută din carbonul topit este răcită rapid (de exemplu, prin imersie în apă) și se formează un nou Q-carbon de mare capacitate.
Alte faze de carbon au proprietăți izbitoare: de exemplu, grafitul este moale și opac, iar Q-carbonul, ca diamantul, este strălucitor și foarte dur. Acest lucru se datorează faptului că, atunci când carbonul este topit, conexiunile dintre atomii sunt reduse și nu au timp să se întoarcă la lungimea sa inițială, deoarece materialul aproape instantaneu răcit din nou. Acest lucru permite ca produsul final să fie mai dens și mai puternic decât diamantul.
Este impresionant faptul că carbonul Q posedă proprietăți magnetice la temperatura camerei și, așa cum se știe, materialele de carbon care au proprietăți similare pe Pământ practic nu au loc. În plus, datorită dispunerii sale unice de atomi, materialul emite o strălucire slabă. Toate aceste proprietăți pot face din carbonul Q indispensabil pentru cercetarea și dezvoltarea ulterioară în domeniul electronicii.
Deja, tehnologia poate fi utilizată pentru a produce diamante. Narayan a spus că, ușor alterarea stării de carbon, înainte de răcire, oamenii de știință au descoperit o modalitate de a creste cristale de diamant de orice formă dorită, fie nanotip, microneedles, nanogranule, și chiar de film.
Noul proces se datorează în parte ieftinității laserului, care este utilizat pe scară largă în chirurgia oculară. În ceea ce privește rata de creștere a diamantelor, procesele care au loc în procesul de absorbție a carbonului. mai multe nanosecunde.
"Putem să creăm carate în doar 15 minute", a spus Narayan.
În prezent, diamantele obținute sunt destul de mici: cea mai mare dintre pietrele crescute are o lățime de numai 70 de microni (grosimea aproximativă a părului uman). Dar Narayan este încrezător că procesul poate fi îmbunătățit. De asemenea, el a spus că principalul limitator al scalei procesului este laserul: cu cât este mai mare și mai larg fasciculul laser, cu atât mai mari diamante pot fi produse.
La rândul său, Fisher crede că, în loc să încerce să creeze pietre mari, noua metodă este mai potrivită pentru producția în masă a celor mici. "Diamante miniatură sunt utilizate cu succes în multe industrii moderne, inclusiv electronică, medicină și materiale de rectificat.
Trimiteți-le prietenilor: