Oamenii de știință sintetizează cu succes diamant de aur negru de{0}}înaltă calitate

Diamantul nu este doar o formă albă limpede. Diversitatea culorii sale provine din diferențele dintre oligoelemente sau incluziuni din structura cristalului. Astăzi vom aminti Carbonado, cunoscut în mod obișnuit ca „diamantul negru”. Nu numai că are o culoare profundă și nobilă, dar misterul său de formare se întinde pe două domenii majore: știința pământului și astrofizica. Recent, o realizare grea a oamenilor de știință chinezi a adus zorii la rezolvarea acestui mister.

 

Spre deosebire de diamantele transparente obișnuite cu un singur cristal, diamantul negru este un polimer de diamant policristalin. Este alcătuit din nenumărate granule minuscule de diamant „încorporate” în interior, de obicei învelite cu grafit, carbon amorf sau alte impurități minerale. Tocmai aceste structuri interne complexe îi conferă un aspect unic, care este întunecat și opac, dar are un luciu metalic puternic, oferindu-i în același timp duritate și duritate extrem de ridicate. Diamantul negru natural este extrem de rar. În prezent, diamantul negru natural se găsește doar în depozitele aluvionare din Brazilia și Republica Centrafricană, iar originea lui este încă un mister științific. Oamenii de știință au propus diverse ipoteze, printre care formarea presiunii înalte în adâncul Pământului, impactul meteoriților cosmici sau rămășițele impacturilor vechi de asteroizi asupra Pământului. Datorită rarității sale extreme, diamantul natural din aur negru are o valoare semnificativă în domeniul pietrelor prețioase și al obiectelor de colecție.

 

 

Originea diamantului negru a fost mult timp un subiect de dezbatere-de vârf în comunitatea științifică. Ipoteza principală sugerează că s-ar putea să se fi format în medii de-presiune extrem de înaltă și de temperatură-înaltă, adânc în mantaua Pământului; O altă ipoteză este că este posibil să fi provenit din presiunea instantanee ultra-înaltă și temperatură ridicată generate de asteroizii care se ciocneau cu Pământul în vremuri străvechi; Există chiar și ipoteze care sugerează că ar fi putut proveni din spațiul interstelar bogat în carbon și a coborât pe Pământ cu meteoriți. Acest mister nerezolvat a aruncat un văl de mister la nivel cosmic peste acest diamant negru.

 

Marea majoritate a „diamantelor negre” disponibile în prezent sunt diamante incolore care au fost iradiate artificial. Acest tratament schimbă doar culoarea suprafeței diamantului, iar interiorul său rămâne o structură unică cristalină, care este fundamental diferită de structura polimerului policristalin și de proprietățile fizice ale diamantului negru natural. Se poate spune că înainte de aceasta, laboratorul nu a replicat cu adevărat acest tip de diamant negru structurat natural.

 

Recent, acest gol a fost umplut de o echipă de oameni de știință chinezi. Profesorul Zhao Zhisheng și alții din echipa de academicieni a Laboratorului cheie de stat de tehnologie și știință de pregătire a materialelor metastabile de la Universitatea Yanshan, bazat pe noul principiu al transformării solidelor solide, au realizat cu succes sinteza artificială a diamantului negru de -înaltă calitate. Diamantul negru pe care l-au sintetizat are o culoare uniformă și adâncă, o textură densă și o performanță remarcabilă: duritatea sa poate fi controlată într-un interval larg de 40-150 GPa, iar cea mai mare probă de duritate poate sculpta cu ușurință diamante naturale; Duritatea sa este de 2 până la 4 ori mai mare decât a diamantelor obișnuite. În schimb, diamantul negru natural are adesea defecte, cum ar fi compoziția neuniformă și pori în interior.

 

Această cercetare inovatoare oferă dovezi experimentale cheie și o nouă perspectivă pentru verificarea diferitelor ipoteze despre originea diamantului negru în știință. Din punct de vedere tehnologic, acest material foarte dur, care poate regla în mod sinergic duritatea și tenacitatea, va aduce-inspirație tehnologică pe termen lung și este de așteptat să fie utilizat pentru fabricarea de scule de așchiere-de ultimă generație, instrumente de prelucrare de ultra-precizie, burți de găurit-la adâncime și cu armă-de protecție super{5}sau de înaltă rezistență la uzură. Desigur, poate oferi pieței de bijuterii surse de încredere și calitate uniformă a „diamantelor negre” autentice.