科学家出钻石新造法，又快又省又简单
06.05.2020 16:46
本文来源: News.He-nan.Com
斯坦福大学地质学家说，钻石的形成一般需要热力学，值得高兴的是我们的方法可以不必用真的用地球热力。
今天我们拥有的天然钻石由地底数百英里之下的碳构成，那里的温度可高达几千华氏度。钻石通过火山活动来到地表，和它们一起被带上来的还有地球内部的古老矿石。
斯坦福大学矿物学家认为，钻石为我们带来地球最深处的构成样本。
相比之下，研究人员还是感兴趣于能在实验室里完成钻石的形成过程。因为这最终可能有助于把钻石的独特性应到到其他地方。钻石坚硬无比，透光，化学性质稳定而且高效导热，这些属性应用广泛，包括在医学，生物感应，量子计算硬件和常规工业。专家在过去60多年里来一直在努力制造人工钻石，但是传统的钻石合成方法一般需要大量的能耗和时间或者额外的催化剂。研究人员希望有一个纯净的系统，在不需要催化剂的情况下，单个物质可以在这个系统里面转化为纯钻石。
研究中他们先从化石燃料里提炼出一种和石岩很像的粉末，在原子级上，这种粉末叫做类钻体，结构类似于钻石，不同的是，钻石里面晶体被分成了由一个或两个或者三个分子笼组成的单元。不像真钻单纯由碳构成，类钻体还包含氢原子。
研究人员说，从这些小模块入手可以更快更简单的合成钻石，比起只是模拟地球内部天然形成钻石所需要高压高温条件，这种方式还可以让我们以更完整更贴切的方式学习钻石的形成过程。
研究人员在显微镜下用针管取一丁点粉末，然后将粉末放入一个密闭空间里，该空间叫做钻石砧板细胞，这里面被两个打磨光滑的钻石包着并在外力的作用下施加和地球内部环境相似的压力。
最后是用激光加热样本，片刻间粉末就转化成了钻石。
研究人员认为他们要解决的一个基本的问题是分子笼结构和数量是否影响类钻体如何转化成钻石，他们发现三个分子笼的类钻体 triamantane只用极少的能量就可以自我转化成钻石。
研究人员说，因为钻石砧板之间可以加压的粉末量的限制，意味着该方法只能用于制造微粒的钻石，但是现在我们对制造纯钻的关键技术又多了一些了解。
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06.05.2020 16:46
