Ученые Стэнфордского университета нашли способ быстрого изготовления алмазов. Для этого процесса не требуется катализатор: специальные клеточные молекулы извлекают из нефти и природного газа, а затем нагревают лазером под интенсивным давлением. Правда, есть одно «но»: полученные таким образом камни по ширине не превышают человеческий волос.
Известно, что натуральные алмазы образуются из углерода глубоко в недрах Земли, при очень высоком давлении и температуре в 2-3 тысячи градусов Цельсия. Затем вулканическая активность поднимает их к поверхности. Изучая минералы, возраст которых может достигать сотен миллионов лет, ученые получают больше сведений о формировании ранней Земли, сообщает Science Advances.
Ученые давно изучали методы получения алмазов в лаборатории. Эти камни чрезвычайно тверды, прозрачны, химически стабильны и выдерживают большой нагрев – эти свойства полезны для многих сфер, в том числе медицине и в квантовом компьютерном оборудовании.
Искусственные алмазы создают уже более шестидесяти лет. Но обычные методы требуют огромного количества времени или энергии, а также нуждаются в катализаторе.
«Мы хотели пронаблюдать за чистой системой, при которой вещество превращается в алмаз без катализатора», – рассказали авторы научной работы.
В начале эксперимента ученые выделили из сырой нефти вещество под названием алмазоид. Его атомы имеют такую же структуру, как и у алмазов, хотя кристаллическая решетка разделена на мелкие отсеки. Но, в отличие от настоящих алмазов, состоящих из чистого углерода, алмазоиды также содержат атомы водорода.
Далее порошок из этого вещества поместили в крошечную барокамеру между двумя отполированными алмазами. Их воздействие имитировало давление в недрах Земли.
Последний этап предполагал нагрев образца с помощью лазера. В результате порошок превратился в алмаз всего за долю секунды.
Исследование показало, что подвид алмазоида под названием триамантан требует удивительно мало энергии, чтобы «перестроиться» в алмаз. Этот процесс происходит при температуре около 625 градусов Цельсия (температура раскаленной лавы) и при давлении, в сотни раз превышающем среднее давление атмосферы. Правда, алмаз получился крошечным, но зато, отметили авторы, они получили новые данные о создании чистых алмазов.
Ранее сообщалось, что в Якутии нашли алмаз возрастом около двух миллиарда лет. Его масса превышает 190 карат.
Читайте также:
Подробнее в сюжете: Мир науки
