Vedci dokázali premeniť fosílne palivá na čistý diamant
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 26. 2. 2020
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Výskum, ktorý sa zaoberá mechanizmami vytvárania syntetických foriem diamantov, dosiahol ďalší pokrok. Vedci na Stanfordskej univerzite totiž vytvorili nový typ umelého diamantu, ktorý vznikol vysokotlakovým výrobným procesom, pri ktorom ako východiskový bod poslúžila molekula nájdená v rope a zemnom plyne.
Prírodné diamanty vnikajú stovky kilometrov pod zemským povrchom. Extrémny tlak a teplota spôsobujú, že sa uhlík kryštalizuje na tento drahý a mimoriadne tvrdý kameň. Vedci pritom strávili desaťročia skúmaním spôsobov, ako premeniť rôzne materiálny na syntetické verzie diamantov. Hoci sa to viacerým podarilo, použité metódy si vo všeobecnosti vyžadovali obrovské množstvo energie a katalyzátory pre spustenie transformácie. Aj preto sa vedci zo Stanfordskej univerzity rozhodli nájsť jednoduchší spôsob výroby, kedy by sa jediná látka premenila na čistý diamant, a to bez nutnosti použitia katalyzátora.
Pri tvorbe svojich nových syntetických diamantov začali vedci s práškami rafinovanými z ropy. Pri skúmaní týchto materiálov pomocou výkonného mikroskopu tím pozoroval vzorky atómov v práškoch, ktoré boli usporiadané rovnakým spôsobom ako atómy, ktoré tvoria diamantové kryštály. Prezentovali sa ako malé jednotky zložené z jednej, dvoch alebo z troch klietkových štruktúr.
Na rozdiel od bežných diamantov, tieto rôzne takzvané diamantoidy pozostávajú z čistého uhlíka a tiež obsahujú vodík. Tím potom vložil tieto diamantoidy do takzvanej diamantovej nákovy, čo je zariadenie, ktoré sa často používa na vytváranie extrémnych tlakov a na výrobu ultra tvrdých materiálov.
Tieto materiály boli potom zahrievané laserom a pomocou série testov a simulácií tím zistil, že s použitím malej energie sa troj-klietkový diamantoid dokázal transformovať na čistý diamant. Pri teplote 627 ° C a tlaku mnohokrát väčšom, aký je v zemskej atmosfére, uhlíkové atómy rýchlo zareagovali a vodík zo zmesi zmizol.
Toto všetko sa odohráva v zlomku sekundy a vedci poznamenali, že táto technika je schopná produkovať o niečo viac ako malé smietka diamantov. Skutočná hodnota spočíva v poznatkoch, ktoré môže zlepšiť pochopenie spôsobu formovania syntetických diamantov. Tvrdosť, priehľadnosť, chemická stabilita, tepelná vodivosť a ďalšie jedinečné vlastnosti týchto diamantov by mohli byť užitočné pre vedcov v mnohých oblastiach, od medicíny až po kvantové výpočty.
