keskiviikko 22. toukokuuta 2024

Timantteja voidaan tehdä laboratoriossa

 


Kuva; Mario Sarto, CC BY-SA 3.0. 

Uusi tekniikka on antanut tutkijoille mahdollisuuden luoda laboratoriossa kasvatettuja timantteja timantteja ympäristön lämpötiloissa ja paineissa vain 15 minuutissa.

Tiedemiehet ovat käyttäneet uutta tekniikkaa syntetisoimaan timantteja normaalissa, ilmakehän paineessa ja ilman alkujalokiveä, mikä voi helpottaa jalokivien kasvattamista laboratoriossa. Luonnolliset timantit muodostuvat Maan vaippaan, sulaan vyöhykkeeseen, joka on hautautunut satojen kilometrien päähän planeetan pinnan alle. Prosessi tapahtuu valtavissa, useiden gigapascalien paineissa ja paahtavissa lämpötiloissa, jotka ylittävät 1 500 celsiusastetta. Samanlaisia olosuhteita käytetään menetelmässä, jota tällä hetkellä käytetään syntetisoimaan 99 % kaikista keinotekoisesti luoduista timanteista. Tämä menetelmä, jota kutsutaan korkean paineen ja korkean lämpötilan (HPHT) kasvatukseksi, käyttää näitä äärimmäisiä asetuksia nestemäisiin metalleihin, kuten rautaan, liuenneen hiilen koaksiaaliseksi muuttamiseen timantiksi pienen siemenen ympärillä tai aloitustimantilla.

Kuitenkin korkeita paineita ja lämpötiloja on vaikea tuottaa ja ylläpitää. Lisäksi mukana olevat komponentit vaikuttavat timanttien kokoon, joista suurin on noin kuutiosenttimetri tai suunnilleen mustikan kokoinen. Lisäksi HPHT kestää melko pitkän ajan - viikon tai kaksi - tuottaa jopa näitä pieniä jalokiviä. Toinen menetelmä, jota kutsutaan kemialliseksi höyrypinnoitukseksi, eliminoi jotkin HPHT:n vaatimukset, kuten korkeat paineet. Mutta toiset jatkuvat, kuten siementen tarve. Uusi tekniikka eliminoi jotkin kummankin synteesiprosessin haitat. Etelä-Korean perustieteiden instituutin fyysisen kemistin Rodney Ruoffin johtama ryhmä julkaisi havaintonsa 24. huhtikuuta Nature-lehdessä.

Tiedemiehet olivat luulleet, että timantit syntyvät maan uumenissa satojen tuhansien vuosien tuhansien vuosien jälkeen.

Lähde:

Deepa Jain, 2024, Scientists grow diamonds from scratch in 15 minutes thanks to groundbreaking new process (msn.com) 22.5.