Вчені постійно розробляють нові матеріали та удосконалюють технології вироблення вже існуючих. Алмаз — природний мінерал, що відрізняється міцністю та широким спектром використання. Також він утворюється тисячоріччями в земній корі і вартує чимало.
Вчені навчились синтезувати діаманти, однак це вимагало великого тиску та температур. Наприклад, HPHT-вирощування вимагає приблизно 5 гігапаскалів тиску. Це схоже на тиск у верхній мантії Землі, де утворюються природні алмази, а також вимагає високої температури — близько 1400° Цельсія. У таких екстремальних умовах вуглець розчиняється в рідкому металі, що дозволяє утворювати кристали алмазу. Проте представлений новий спосіб — температура утворення діамантів в ньому нижча, а тиск потрібен нормальний.
Процес починається з рідини галію, заліза, нікелю та кремнію. Потім дослідники піддають цю рідину впливу метану, багатого на вуглець, а також водню. Атоми вуглецю розчиняються в рідині. Тепер вони вільно з’єднуються в кристалічній структурі алмазу. Над дослідженням працював фізико-хімік Родні Руофф з Інституту фундаментальної науки Центру багатовимірних вуглецевих матеріалів в Південній Кореї. Він стверджує, що для утворення алмазу потрібні лише 1025 °C.
Якщо нова технологія стане більш поширеною, алмази можна буди вирощувати без надскладного обладнання, і вони можуть здешевшати. Це важливо, адже діаманти потрібні для науки — вони можуть сприймати магнітні поля чи використовують при пошуку субатомних частинок.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».