哇! 創造鑽石的新技術

  • 該項目是美國和中國化學家的合作。
  • 新技術使用類金剛石和更少的能源,同時降低了成本。
  • 量子技術對鑽石的需求很高。

製造人造鑽石的成本是非常昂貴的過程。 它消耗大量能量且成本高昂。 現在已經宣布了一項獨特的新技術,這是美國和中國化學家的合作,目的是利用原油廢料生產出便宜得多的寶石。 該項目的參與者包括加利福尼亞州斯坦福大學,芝加哥大學和中國高壓科學技術高級研究中心的化學家。 全方位的技術 已經發表在科學論文上 科學進展雜誌.

金剛石的物理性質:

  • 具有很高的熔點(將近4000°C)
  • 很難
  • 不導電
  • 不溶於水和有機溶劑

人造鑽石最早是在1950年代創造的。 目的僅用於工業應用。 通用電氣處於需求的最前沿。 但是,直到1970年,人造寶石的質量才達到可接受的標準,包括製造彩色鑽石的可能性。

人造鑽石含100%的碳,化學性質與開采的鑽石完全相同。 實驗室創造的鑽石是通過重建地球下方導致鑽石生長的條件(壓力,熱量和碳)來生長的。 為了再現地球深處這種礦物的形成條件,需要巨大的溫度和壓力。 如果使用催化劑,則過程會有所簡化,但最終產品的質量會下降。

新技術不需要催化劑。 新技術中使用的材料是 類金剛石,是具有特殊分子結構的碳氫化合物。 自1930年代以來,類金剛石就已經存在。 在化學上,類金剛石是被稱為金剛烷(C10H16)的碳籠分子的變體,金剛烷(CXNUMXHXNUMX)是金剛石晶格中最小的單元籠結構。

根據已發表的摘要,產生金剛石的最低壓力和溫度(PT)條件分別為12 GPa(約2000 K)和900 K(約20 GPa)。 在20 GPa時,類金剛石到金剛石的轉換在<19μs內迅速發生。

研究人員正在大規模工業上使用該技術。 目前,該技術僅允許他們生產微小的鑽石。 儘管如此,類金剛石還是有望用於金剛石合成的候選物。

研究人員使用了計算機仿真,該仿真有助於發現類鑽石瞬間變成鑽石。 最快的貴重材料由Tramuntana形成,Tramuntana是一種類似於鑽石晶格中三個單元的分子。 轉換只需幾分之一秒。 氫是類金剛石的一部分,在同一時間蒸發。

該應用程序具有廣泛的應用範圍。 當前,量子技術對鑽石有很高的需求。 鑽石由於其氮空位(NV)的色心而成為焦點。

僅憑較低的成本,這是一項令人興奮的新技術,但它也將有助於量子工業的進一步發展和應用。

克里斯蒂娜·基托娃(Christina Kitova)

我一生的大部分時間都在從事金融,保險風險管理訴訟。

發表評論