นักฟิสิกส์สร้างเพชรที่ปลูกในห้องปฏิบัติการหนักกว่าธรรมชาติ

เพชรเป็นที่รู้จักกันดีว่าเป็นวัสดุธรรมชาติที่ยากที่สุดในโลกแม้ว่าได้รับการพัฒนาที่ยากขึ้น - ความสำเร็จที่นักวิจัยได้จัดการอีกครั้งผ่านแนวทางใหม่ในการสร้างเพชร

ทีมวางกราไฟท์ (วัสดุที่ยากลำบากอีกตัว) ภายใต้แรงกดดันจำนวนมากก่อนที่จะให้ความร้อนเป็น 1,800 K (นั่นคือ 1,527 ° C หรือ 2,780 ° F) เพชรที่เกิดขึ้นมีโครงสร้างผลึกตาข่ายหกเหลี่ยมแทนที่จะเป็นโครงสร้างลูกบาศก์ปกติ

เพชรหกเหลี่ยม (หรือ Lonsdaleite) ได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรกมากกว่า 50 ปีที่แล้วหลังจากค้นพบในไซต์กระแทกอุกกาบาต การวิจัยใหม่เป็นหลักฐานที่ชัดเจนครั้งแรกว่าโครงสร้างภายในนี้ช่วยเพิ่มความแข็ง

"เพชรธรรมชาติและสังเคราะห์ส่วนใหญ่มีลูกบาศก์ตาข่ายในขณะที่โครงสร้างหกเหลี่ยมที่หายาก - ที่รู้จักกันในชื่อเพชรหกเหลี่ยม (HD) - ส่วนใหญ่ยังไม่ได้สำรวจเนื่องจากความบริสุทธิ์ต่ำและขนาดจิ๋วของตัวอย่างส่วนใหญ่ที่ได้รับ"เขียนนักวิจัยในบทความที่ตีพิมพ์

"การสังเคราะห์ HD ยังคงเป็นสิ่งที่ท้าทายและแม้แต่การดำรงอยู่ก็ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่"

เพชรที่ผลิตใหม่มีความแข็ง 155 gigapascals (GPA) ซึ่งเป็นการวัดความดันเป็นหลัก: ความดันที่วัสดุสามารถทนได้โดยการเปรียบเทียบให้สูงสุดที่ประมาณ 110 เกรดเฉลี่ยด้วยความแข็ง

ความเสถียรทางความร้อนก็น่าประทับใจเช่นกัน เพชรหกเหลี่ยมสังเคราะห์สามารถอยู่ได้อย่างน้อย 1,100 ° C (2,012 ° F) รายงานนักวิจัยเมื่อเทียบกับ 900 ° C (1,652 ° F) สำหรับ nanodiamonds ที่ใช้ในการใช้งานอุตสาหกรรม เพชรธรรมชาติสามารถทนต่ออุณหภูมิที่มากขึ้นได้ แต่ในสุญญากาศเท่านั้น-

เช่นเดียวกับการเอาชนะข้อ จำกัด บางประการที่นักวิจัยเคยเกิดขึ้นก่อนหน้านี้เมื่อสังเคราะห์เพชรหกเหลี่ยมทีมสามารถระบุวิธีที่กระบวนการสามารถปรับขนาดได้ในอนาคต

"เราค้นพบว่าเมื่อกราไฟท์ถูกบีบอัดเป็นแรงกดดันที่สูงขึ้นมาก-ซึ่งไม่ค่อยมีการสำรวจก่อนหน้านี้-เพชรหกเหลี่ยมจะเกิดขึ้นจากเฟสหลังกราฟิตเมื่อใช้ความร้อนภายใต้ความดัน"เขียนนักวิจัย

มีงานอีกมากที่ต้องทำก่อนที่เพชรชนิดนี้จะสามารถผลิตได้ในขนาดใหญ่ แต่การอ่านความแข็งและความเสถียรทางความร้อนของชุดแรกนี้แนะนำว่าวัสดุมีสัญญาสำหรับใช้ในการขุดเจาะเครื่องจักรหรือ-

ไม่ใช่ครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์พยายามสร้างเพชรขัดแตะหกเหลี่ยมในห้องแล็บ ก่อนหน้านี้สร้างเพชรเหล่านี้จากคาร์บอนอสัณฐานซึ่งเป็นวัสดุที่ไม่มีรูปแบบ

ตอนนี้วิธีการสังเคราะห์อีกวิธีหนึ่งได้ดำเนินการในห้องแล็บ-และพิสูจน์แล้วว่าสร้างวัสดุเพชรที่แข็งเป็นพิเศษ-การวิจัยสามารถดำเนินการต่อไปในวิธีการใช้ประโยชน์จากสารที่หายากมากที่สุด

"การค้นพบของเรานำเสนอข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าเกี่ยวกับการแปลงกราไฟท์เป็น-ไดอามอนด์ภายใต้ความดันและอุณหภูมิที่สูงขึ้นให้โอกาสในการผลิตและการประยุกต์ใช้วัสดุที่เป็นเอกลักษณ์นี้"เขียนนักวิจัย

การวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวัสดุธรรมชาติ-