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科技快報

鑽石合成60餘載 終於迎來最純粹技術


2月25日,據外媒報導,美國斯坦福大學和SLAC國家加速器實驗室(SLAC)的聯合研究小組發表在《科學進展》上的一項新研究表明,通過精確的溫度和壓力,可以在原油和天然氣中提取一種物種用於生產鑽石。

天然鑽石屬於非再生資源,形成於地表下超過100公里深處,再伴隨著火山噴發等地質活動上升到地面。地幔中的高溫高壓使碳元素結晶形成鑽石,偶爾會將周圍的塵埃或液體雜質包裹進去。因此,天然鑽石十分珍貴。

斯坦福大學的蘇爾吉耶·帕克(Sulgiye Park)說:“科學家用其他材料合成鑽石已有60多年的歷史,但目前這種轉化通常需要耗費大量的能量、時間或添加催化劑。而我們想要一個更純粹的方法,希望通過單一物質在沒有催化劑的情況下轉變成純鑽石。”

為了合成鑽石,研究小組首先從裝滿石油的油輪中提煉出三種粉末。通過在顯微鏡下觀測,研究人員發現這種粉末與構成鑽石晶體的組成相似。但與天然鑽石不同的是,這種粉末中還含有氫元素。

研究人員將這些粉末裝入一個小的壓力室,然後通過激光加熱粉末。借助計算機模型,經過一系列的測試後發現,能夠僅用少量的能源消耗把這些粉末重組成鑽石。

研究人員表示,在900開氏度(約為627攝氏度)和20千兆帕斯卡的條件下,這些粉末的碳原子會突然排列,氫元素也開始消失,最終形成了鑽石。

鑽石合成60餘載 終於迎來最純粹技術

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