Редкий алмаз создали за считанные минуты

Пока алмазы образуются в естественной среде в течение миллиардов лет в недрах Земли, где экстремальные давление и температура создают идеальные условия для кристаллизации углерода, ученые работают над менее продолжительными и энергозатратными способами создания драгоценных камней.

Фото из открытых источников

Международной группе исследователей удалось сократить этот процесс до нескольких минут. Они впервые продемонстрировали технику, которая позволяет алмазам формироваться при комнатной температуре.

Первые в истории алмазы, синтезированные в лаборатории, были получены в 1953 году в Швеции. С тех пор процесс создания синтетических алмазов непрерывно совершенствовался.

В 2016 году ученые из Австралийского национального университета (ANU) продемонстрировали способ получения алмазов и их более прочной модификации — лонсдейлита — при относительно низкой температуре (400 градусов Цельсия) и давлении в 112 гигапаскалей.

Австралийские ученые продолжили исследования и теперь представили еще более совершенный способ получения алмазов и лонсдейлита. На этот раз драгоценные камни производились при обычной комнатной температуре и давлении в 80 гигапаскалей, а результат ни в чем не уступил предыдущим опытам.

Как и в предыдущих экспериментах, они использовали так называемую ячейку с алмазной наковальней, которая представляет собой устройство для создания экстремального давления. В наковальне был зажат образец аморфного углерода, который преобразовался в лонсдейлит за считанные минуты.

Фото из открытых источников

ANU Под воздействием деформации в материале образовались полосы, богатые микроскопическими алмазами и лонсдейлитами.

«Секрет заключается в том, как мы оказываем давление. Помимо высокого давления, наш углерод испытывает некий «сдвиг», который можно сравнить с силой скручивания или скольжения. Мы думаем, что это позволяет атомам углерода перемещаться на нужные места и образовывать лонсдейлит и обычный алмаз», — Джоди Брэдби, профессор ANU и ведущий автор исследования.

Лонсдейлит, как и алмаз, представляет собой углеродный кристалл, однако обладает еще большей твердостью. В природе этот минерал исключительно редок и встречается в основном в местах падения метеоритов. Команда надеется, что новый метод позволит им производить значительное количество таких искусственных алмазов, в частности лонсдейлита, который, по прогнозам, будет на 58 процентов тверже обычных алмазов.

«Лонсдейлит может использоваться для резки сверхтвердых материалов на горнодобывающих предприятиях», — отмечает Брэдби.