A kutatók tiszta gyémántokat hoznak létre a fosszilis üzemanyagok nyomanyagaiból

Az emberi történelem nagy részében a gyémántok rendkívül ritkák voltak, és mesterséges előállításukra nem volt mód. A tudósok megtanulták gyémántok készítését laboratóriumokban, de a folyamatnak számos hátránya volt. A Stanford Egyetem és az SLAC Nemzeti Gyorsító Laboratórium kutatói új technikán dolgoztak. Egy új tanulmány szerint a csapatnak van sikerült tiszta gyémántokat előállítani fosszilis üzemanyag-lerakódásokban található nyomanyag felhasználásával.

A gyémántokat mindig is nagyra értékelték megjelenésük miatt, de az optikai tisztaság és keménység egyedülálló kombinációja azt jelenti, hogy ma is hasznosak az orvostudományban, a biológiai érzékelésben, a gyártásban, sőt kvantumszámítás. A természetes gyémántok a földkéreg mélyén képződnek, ahol a hőmérséklet és a nyomás a szenet gyémántrácsba szorítja. A laboratóriumban való visszaállítás mindig sok energiát, időt vagy fémkatalizátor hozzáadását igényelte, amely szennyeződéseket hagy a végtermékben.

A tudósok régóta tanulmányozták a diamondoidoknak nevezett molekulák egy csoportját, hogy jobban megértsék a gyémántok tulajdonságait. A dimoidoidok természetesen előfordulnak a fosszilis tüzelőanyagok lerakódásaiban, például a kőolajban és a földgázban, és szénből és hidrogénből állnak. Elkülönítve a diamondoidok finom, fehér pornak tűnnek, de molekuláris szinten tartalmazzák a gyémánt kristályrács legkisebb „ketrec” egységszerkezetét. A kutatók a Diamondoid három különböző formáját gyűjtötték össze a tesztelés céljából.



Diamondoid szerkezetek. A triamantán háromketreces molekula.

Megfelelően gyémántokra van szükség ahhoz, hogy gyémántokat készítsenek a gyémántokból. A csapat a gyémánt üllő cellába töltötte a mintákat, amelyek hihetetlen nyomásnak tudják kitenni a kis tárgyakat. Ezután lézerrel hevítették a tömörített mintákat. Ilyen körülmények között a szénkötések átirányulnak a szokásos gyémántrácsba, és a hidrogénatomok leesnek. A háromketreces triamantán nevű gyémánt alakult ki a legjobban a gyémántok kialakításában. 20 gigapascál nyomás és 1160 Fahrenheit fok (626 Celsius fok) hőmérséklet kellett ahhoz, hogy a triamantán por tiszta gyémántná alakuljon.

Ez a folyamat gyorsabb és olcsóbb, mint a gyémántok előállításának egyéb módszerei, de van egy fő hátránya: a méretarány. A gyémánt üllősejt csak nagyon kis mintákat képes tömöríteni, így mikroszkopikus gyémántokat csak gyémántokból készíthet - legalábbis egyelőre. Ez a folyamat segíthet a tudósoknak abban, hogy jobban megértsék, mi kell egy gyémánt elkészítéséhez, és javíthatják a laboratóriumban történő előállításukat.

Legjobb kép: Andrew Brodhead / Stanford University

Copyright © Minden Jog Fenntartva | 2007es.com