最近由澳大利亞國立大學和皇家墨爾本理工大學牽頭的國際研究團隊證實,他們在室溫條件下在幾分鐘內制造出了常規和藍絲黛爾兩種鉆石。
澳大利亞國立大學Xingshuo Huang博士團隊用于制造鉆石的鐵砧
來自澳大利亞國立大學物理研究院電子材料工程的Jodie Bradby教授說:“天然鉆石通常形成于數十億年前,在地球深處約150公里處,那里有超過1000攝氏度的高溫和高壓環境”。而國際科研團隊則發現了一種快速的室溫條件下的方法,兩種鉆石一種就是婚戒上的常規鉆石,另一種則是隕石撞擊而發現的藍絲黛爾鉆石,也被叫做“六方金剛石”。
a常規鉆石為立方晶形;b藍絲黛爾鉆石為六方晶形
藍絲黛爾鉆石被認為是流星上的石墨在墜入地球時所形成。撞擊時的巨大壓力及熱量改變石墨構形形成金剛石,卻又保留了石墨的平行六邊形晶格,并構成了立方的六方晶格。模擬結果顯示,其可經受的壓力比常規鉆石高58%,也就是比常規鉆石硬一半以上。隕石形成的六方金剛石由于純度問題而導致其硬度反而不如常規鉆石。
實驗樣品切片顯示鉆石形成的過程
回到這次發現,這表明在室溫下,施加高壓(相當于640頭非洲象在芭蕾鞋尖上)就可以制備兩種鉆石。“而除了高壓,我們還給碳材料經歷了一種剪切作用,這類似于扭曲和滑動的力。正式這種力令碳原子發生位移,從而形成不同的鉆石。”
研究還在繼續,目標是可以制備更多的藍絲黛爾鉆石,它可能會被用于采礦業切割超硬材料。據悉,研究小組還包括來自悉尼大學和美國橡樹嶺實驗室的研究人員。這項研究結果發表在《Small》期刊上。
論文鏈接:https://doi.org/10.1002/smll.202004695
編譯 YUXI
作者:粉體圈
總閱讀量:1982