Tutkijat syntetisoivat menestyksekkäästi{0}}laadukasta mustakultaista timanttia

Timantti ei ole vain kristallinkirkas valkoinen muoto. Sen värin monimuotoisuus johtuu hivenaineiden tai sulkeumien eroista kiderakenteen sisällä. Tänään aiomme mainita Carbonadon, joka tunnetaan yleisesti nimellä "musta timantti". Sillä ei ole vain syvä ja jalo väri, vaan sen muodostumismysteeri kattaa kaksi pääalaa: maatiede ja astrofysiikka. Äskettäin kiinalaisten tiedemiesten raskaan sarjan saavutus on tuonut aamun tämän mysteerin ratkaisemiseen.

 

Toisin kuin tavalliset läpinäkyvät yksikidetimantit, musta timantti on monikiteinen timanttipolymeeri. Se koostuu lukemattomista pienistä timantin rakeista, jotka on "upotettu" sisälle ja jotka on yleensä kääritty grafiitilla, amorfisella hiilellä tai muilla mineraaliepäpuhtauksilla. Juuri nämä monimutkaiset sisäiset rakenteet antavat sille ainutlaatuisen ulkonäön, joka on tumma ja läpinäkymätön, mutta jolla on kuitenkin vahva metallinen kiilto ja samalla erittäin korkea kovuus ja sitkeys. Luonnollinen musta timantti on erittäin harvinainen. Tällä hetkellä luonnollista mustaa timanttia löytyy vain tulvaesiintymistä Brasiliassa ja Keski-Afrikan tasavallassa, ja sen alkuperä on edelleen tieteellinen mysteeri. Tiedemiehet ovat ehdottaneet erilaisia ​​hypoteeseja, mukaan lukien korkean paineen muodostuminen syvällä Maassa, kosmisten meteoriittien vaikutus tai muinaisten asteroidien törmäysten jäännökset Maahan. Äärimmäisen harvinaisuutensa vuoksi luonnonmustalla kultatimantilla on merkittävä arvo jalokivien ja keräilyesineiden kentällä.

 

 

Mustan timantin alkuperä on pitkään ollut-huippukeskustelun aihe tiedeyhteisössä. Valtavirran hypoteesi viittaa siihen, että se on saattanut muodostua äärimmäisen korkeassa-paineessa ja korkeassa-lämpötilassa syvällä Maan vaipan sisällä; Toinen hypoteesi on, että se on saattanut syntyä hetkellisen ultra-korkean paineen ja korkean lämpötilan seurauksena, jonka asteroidit synnyttivät törmäyksessä Maahan muinaisina aikoina; On jopa hypoteeseja, jotka viittaavat siihen, että se on saattanut tulla hiilipitoisesta tähtienvälisestä avaruudesta ja laskeutua maan päälle meteoriittien mukana. Tämä ratkaisematon mysteeri on luonut kosmisen tason mysteeriverhon tämän mustan timantin päälle.

 

Suurin osa tällä hetkellä saatavilla olevista "mustista timanteista" on värittömiä timantteja, jotka on säteilytetty keinotekoisesti. Tämä käsittely muuttaa vain timantin pinnan väriä ja sen sisäpuoli jää yksikiderakenteeksi, joka poikkeaa olennaisesti luonnonmustan timantin monikiteisestä polymeerirakenteesta ja fysikaalisista ominaisuuksista. Voidaan sanoa, että ennen tätä laboratorio ei ollut todella kopioinut tämän tyyppistä luonnollista rakenteellista mustaa timanttia.

 

Hiljattain kiinalaisten tiedemiesten ryhmä on täyttänyt tämän aukon. Professori Zhao Zhisheng ja muut Yanshanin yliopiston Metastable Materials Preparation Technology and Science -laitoksen State Key Laboratoryn akateemiikkatiimistä, jotka perustuvat uuteen kiinteän kiinteän muunnoksen periaatteeseen, ovat onnistuneet saavuttamaan korkealaatuisen{1}}mustan timantin keinotekoisen synteesin. Niiden syntetisoimalla mustalla timantilla on tasainen ja syvä väri, tiheä rakenne ja erinomainen suorituskyky: sen kovuutta voidaan säätää laajalla alueella 40-150 GPa, ja korkeimman kovuuden näyte voi helposti veistää luonnollisia timantteja; Sen sitkeys on 2-4 kertaa tavallisten timanttien sitkeys. Sitä vastoin luonnollisessa mustassa timantissa on usein vikoja, kuten epätasainen koostumus ja huokoset sisällä.

 

Tämä läpimurtotutkimus tarjoaa keskeisiä kokeellisia todisteita ja uusia näkökulmia erilaisten mustan timantin alkuperää koskevien hypoteesien tarkistamiseen tieteessä. Teknologisesti tämä superkova materiaali, joka voi säädellä synergistisesti kovuutta ja sitkeyttä, tuo pitkäkestoista-teknologista inspiraatiota, ja sitä odotetaan käytettävän korkealaatuisten-leikkaustyökalujen, ultratarkkuustyöstöinstrumenttien, syvän-meren porausterien ja huipputason{{4}{4}{{5}-suojapanssarin valmistukseen. Tietysti se voi myös tarjota korumarkkinoille luotettavia lähteitä ja tasalaatuisia aitoja "mustita timantteja".