Znanstvenici uspješno sintetizirali visoko{0}}kvalitetni dijamant od crnog zlata

Dijamant nije samo kristalno čist bijeli oblik. Raznolikost njegove boje dolazi od razlika u elementima u tragovima ili inkluzijama unutar kristalne strukture. Danas ćemo spomenuti Carbonado, poznatiji kao "crni dijamant". Ne samo da ima duboku i plemenitu boju, već se misterij njegovog nastanka proteže kroz dva glavna polja: znanost o Zemlji i astrofiziku. Nedavno je veliko postignuće kineskih znanstvenika dovelo do rješenja ove misterije.

 

Za razliku od uobičajenih monokristalnih prozirnih dijamanata, crni dijamant je polikristalni dijamantni polimer. Sastoji se od bezbrojnih sićušnih dijamantnih zrnaca "ugrađenih" unutra, obično omotanih grafitom, amorfnim ugljikom ili drugim mineralnim nečistoćama. Upravo te složene unutarnje strukture daju mu jedinstven izgled koji je taman i neproziran, ali ima snažan metalni sjaj, a istovremeno mu daje izuzetno visoku tvrdoću i žilavost. Prirodni crni dijamant je izuzetno rijedak. Trenutačno se prirodni crni dijamant nalazi samo u aluvijalnim naslagama u Brazilu i Srednjoafričkoj Republici, a njegovo je podrijetlo još uvijek znanstvena misterija. Znanstvenici su predložili različite hipoteze, uključujući stvaranje visokog tlaka u dubinama Zemlje, udar kozmičkih meteorita ili ostatke drevnih udara asteroida u Zemlju. Zbog svoje izuzetne rijetkosti, prirodni dijamant od crnog zlata ima značajnu vrijednost u području dragog kamenja i kolekcionarstva.

 

 

Podrijetlo crnog dijamanta dugo je bila glavna-tema rasprave u znanstvenoj zajednici. Uobičajena hipoteza sugerira da je možda nastao u okruženjima s ekstremno visokim-tlakom i visokom{3}}temperaturom duboko unutar Zemljinog plašta; Druga je hipoteza da je možda potjecao od trenutnog ultra-visokog tlaka i visoke temperature koje su generirali asteroidi koji su se sudarali sa Zemljom u davna vremena; Postoje čak i hipoteze koje sugeriraju da je možda došao iz međuzvjezdanog prostora bogatog ugljikom i spustio se na Zemlju s meteoritima. Ova neriješena misterija bacila je kozmički veo misterije na ovaj crni dijamant.

 

Velika većina trenutno dostupnih "crnih dijamanata" su bezbojni dijamanti koji su umjetno ozračeni. Ovim tretmanom mijenja se samo boja površine dijamanta, a njegova unutrašnjost ostaje monokristalna struktura, koja se bitno razlikuje od polikristalne polimerne strukture i fizičkih svojstava prirodnog crnog dijamanta. Može se reći da prije ovoga laboratorij nije doista replicirao ovu vrstu prirodno strukturiranog crnog dijamanta.

 

Nedavno je tu prazninu popunio tim kineskih znanstvenika. Profesor Zhao Zhisheng i drugi iz akademskog tima Državnog ključnog laboratorija za tehnologiju i znanost pripreme metastabilnih materijala Sveučilišta Yanshan, na temelju novog principa čvrste čvrste transformacije, uspješno su ostvarili umjetnu sintezu visoko{1}}kvalitetnog crnog dijamanta. Crni dijamant koji su sintetizirali ima ujednačenu i duboku boju, gustu teksturu i izvanredne performanse: njegova se tvrdoća može kontrolirati unutar širokog raspona od 40-150 GPa, a uzorak najveće tvrdoće može lako rezbariti prirodne dijamante; Njegova žilavost je 2 do 4 puta veća od običnih dijamanata. Nasuprot tome, prirodni crni dijamant često ima nedostatke kao što su neravnomjeran sastav i unutarnje pore.

 

Ovo revolucionarno istraživanje pruža ključne eksperimentalne dokaze i novu perspektivu za provjeru različitih hipoteza o podrijetlu crnog dijamanta u znanosti. Tehnološki gledano, ovaj supertvrdi materijal, koji može sinergijski regulirati tvrdoću i žilavost, donijet će dugoročnu-tehnološku inspiraciju i očekuje se da će se koristiti za proizvodnju vrhunskih-alata za rezanje, ultrapreciznih instrumenata za obradu, bušilica za-dubokomorsko bušenje i vrhunske-zaštitne armature s ultra-visokom otpornošću na trošenje. Naravno, također može tržištu nakita pružiti pouzdane izvore i jedinstvenu kvalitetu pravih 'crnih dijamanata'.