科学家在室温下在几分钟内制造出钻石

一个国际科学家团队打破了自然规律，在实验室里在室温下在几分钟内制造出了钻石，这一过程通常需要数十亿年的时间，巨大的压力和超高温。

由澳大利亚国立大学(ANU)和皇家墨尔本理工大学(RMIT University)领导的研究小组制造了两种钻石:一种是订婚戒指上的钻石，另一种是在美国迪亚布罗峡谷(Canyon Diablo)等陨石撞击地点发现的一种名为朗斯代尔石(Lonsdaleite)的钻石。

研究负责人之一、澳大利亚国立大学教授朱迪·布拉德比说，他们的突破表明，超人可能也有类似的妙招，他在没有使用热射线的情况下，将煤炭碾碎成钻石。

澳大利亚国立大学物理研究学院的布拉德比教授说:“天然钻石通常形成于地球深处约150公里处，那里的高压和温度超过1000摄氏度。”

该团队包括前澳大利亚国立大学博士学者、现就职于卡内基科学研究所的汤姆·谢尔(Tom Shiell)，此前仅在实验室中高温下制造了朗斯代尔石。

这一出人意料的新发现表明，朗斯代尔石和普通钻石都可以在正常室温下通过施加高压形成——相当于一只芭蕾舞鞋尖上有640头非洲大象。

“故事的转折在于我们如何施加压力。除了非常高的压力，我们还允许碳经历一种叫做“剪切”的东西——就像一种扭曲或滑动的力。我们认为这使得碳原子移动到位，形成朗斯代尔石和普通钻石，”布拉德比教授说。

联合首席研究员Dougal McCulloch教授和他在RMIT的团队使用先进的电子显微镜技术从实验样品中捕捉到固体和完整的切片，以创建两种钻石形成的快照。

麦卡洛克教授说:“我们的照片显示，在我们跨机构团队开发的新方法下，普通钻石只在朗斯代尔矿脉的中间形成。”

“第一次看到这些由朗斯代尔石和普通钻石组成的小‘河流’真是太神奇了，真的有助于我们理解它们是如何形成的。”

朗斯代尔钻石以晶体学家凯瑟琳·朗斯代尔夫人的名字命名，她是英国皇家学会的第一位女性会员，与普通钻石的晶体结构不同。预计难度将增加58%。

布拉德比教授说:“朗斯代尔石有可能被用于切割矿场的超固体材料。”

“创造更多这种稀有但超级有用的钻石是这项工作的长期目标。”

黄兴硕女士是澳大利亚国立大学博士，在Bradby教授的实验室工作。

黄女士说:“能够在室温下制造出两种类型的钻石，这是我们实验室首次实现的，令人兴奋。”

由悉尼大学和美国橡树岭国家实验室组成的研究小组在该杂志上发表了研究结果小。

参考:王志强，王志强，等。超硬纳米碳金刚石和朗斯代尔石的室温形成研究。小。2020.doi: 10.1002 / smll.202004695

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