Revolucija u Proizvodnji Dijamanata: Nova Metoda Bez Ekstremnih Tla i Temperatura
Uznemirujuće vijesti stižu iz svijeta znanosti – nova metoda za proizvodnju dijamanata izbjegava potrebu za visokim temperaturama i tlakovima, otvarajući vrata za njihovu proizvodnju po znatno nižoj cijeni. Ovaj napredak bi mogao približiti znanstvenu fantastiku iz svijeta fine kontrole kristala, poznatu kao “Dijamantska Doba”, bliže stvarnosti nego što mislimo.
Povijest Proizvodnje Sintetičkih Dijamanata
Od 1950-ih, znamo kako stvoriti sintetičke dijamante, ali dosadašnji dominantni proces zahtijevao je temperature između 1,300 i 1,600 °C (2,400 do 2,900 °F) i tlak od 50,000 atmosfera tijekom 5 do 12 dana. Ova metoda bila je od velike koristi za industrijsku potražnju dijamanata kao reznih instrumenata, ali cijena procesa bila je toliko visoka da je eksploatacija prirodnih dijamanata i dalje bila ekonomski isplativa.
Novi Metod: Dijamanti na Prirodnom Tlak
Međutim, nove vijesti sugeriraju da bi se to moglo promijeniti. Istraživači sa Korejskog instituta za osnovnu znanost predstavili su način za proizvodnju dijamanata pod običnim atmosferskim tlakom. Iako su temperature i dalje visoke – iznose 1,025 °C (1,877 °F) – one su mnogo niže od trenutnih zahtjeva, što otvara vrata velikim uštedama.
Katalizatori i Inovativna Tehnika
Ova nova tehnika koristi tekuće metalne katalizatore, a znanstvenici su otkrili da legura tekućih metala kao što su galij, željezo, nikl i silikon može rasti dijamante bez velikog tlaka u atmosferi vodika/metana. Metan opskrbljuje ugljik potrebnim za rast dijamanta. Profesor Rod Ruoff rekao je: “Ovo revolucionarno otkriće rezultat je ljudske domišljatosti, neumornih napora i suradnje mnogih suradnika.” Uz velik broj pokušaja i pogrešaka, tim je prilagodio mješavinu metala i druge parametre.
Brzo Formiranje Dijamanata
Izrada dijamanata pokazala se izuzetno brzim procesom, a pravi napredak zabilježen je kada je tim prešao na manju komoru koja je zahtijevala manje od jedne dvanaestine vremena za pripremu. Kada je tekuća legura sadržavala 77,75% galija, 0,25% silicija te 11% željeza i nikla, dijamanti su počeli rasti blizu dna tekućine. Ovaj omjer u početku nije bio očit, ali jedinstveno svojstvo ove metode je da ne zahtijeva sjemenske čestice kao kod konvencionalnih sintetičkih dijamanata.
Otkrivenje “Dijamantnog Duga”
Jedna studentica, Yan Gong, opisuje trenutak kada je izvela eksperiment i otkrila “dugački uzorak” na dnu komponente koja je nastala hlađenjem grafitne posude. “Shvatili smo da su ti rainbow boje nastale zbog dijamanata!”, uzbuđeno je rekla.
Budućnost Proizvodnje Dijamanata
Proces broji između 10 i 15 minuta za početak formiranja dijamanata, a rast se zaustavlja do 150 minuta. Međutim, tim se nada da će pronaći načine za prevladavanje ovih limita. Stvorenih dijamanata je za sada dovoljno malo da dijamantne kompanije ne moraju paničariti, ali budućnost bi mogla donijeti promjene ako se razviju metode za promicanje supersaturiranih slojeva ugljika koji prethode formiranju dijamanta.
Potencijal za Kvantno Računanje
Silicij-vakancije, koje su cenjene za proizvodnju obojenih dijamanata zahvaljujući nečistoćama dušika, također bi mogle obezbijediti proizvode idealne za eksperimente u kvantnom računalstvu.
Zaključak
Dok se vrhunac tehnologije još uvijek istražuje, znanstvenici vjeruju da će daljnje proučavanje ovog raka metala i plinova pružiti jasnije objašnjenje fenomena. Profesor Ruoff naglašava kako bi različiti metali s nižom točkom taljenja mogli dodatno učiniti proces jeftinijim ili omogućiti proizvodnju dopiranih dijamanata specifičnih nijansi ili svojstava. Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature i označava prekretnicu u proizvodnji dijamanata.
