Forskere laver instabling ved stuetemperatur

Et internationalt hold af videnskabsmænd har trodset naturen for at lave diamanter på få minutter i et laboratorium ved stuetemperatur - en proces, der normalt kræver milliarder af år, enorme mængder tryk og supervarme temperaturer.

Holdet, ledet af The Australian National University (ANU) og RMIT University, lavet to typer diamanter:den slags der findes på en forlovelsesring og en anden type diamant kaldet Lonsdaleite, som findes i naturen på stedet for meteoritnedslag som Canyon Diablo i USA.

En af de førende forskere, ANU professor Jodie Bradby, sagde, at deres gennembrud viser, at Superman kan have haft et lignende trick i ærmet, da han knuste kul til diamant, uden at bruge sin varmestråle.

"Naturlige diamanter er normalt dannet over milliarder af år, omkring 150 kilometer dybt i Jorden, hvor der er høje tryk og temperaturer over 1, 000 grader Celsius, " sagde professor Bradby fra ANU Research School of Physics.

Holdet, herunder tidligere ANU Ph.D. lærde Tom Shiell nu ved Carnegie Institution for Science, tidligere skabt Lonsdaleite i laboratoriet kun ved høje temperaturer.

Denne nye uventede opdagelse viser, at både Lonsdaleite og almindelig diamant også kan dannes ved normale stuetemperaturer ved blot at anvende høje tryk - svarende til 640 afrikanske elefanter på spidsen af ​​en balletsko.

"Twist i historien er, hvordan vi påfører presset. Samt meget høje tryk, vi lader kulstoffet også opleve noget, der kaldes 'shear' - som er som en vridende eller glidende kraft. Vi tror, ​​at dette tillader kulstofatomerne at bevæge sig på plads og danne Lonsdaleite og almindelig diamant, " sagde professor Bradby.

Co-lead forsker professor Dougal McCulloch og hans team ved RMIT brugte avancerede elektronmikroskopiteknikker til at fange solide og intakte skiver fra de eksperimentelle prøver for at skabe øjebliksbilleder af, hvordan de to typer diamanter blev dannet.

"Vores billeder viste, at de almindelige diamanter kun dannes i midten af ​​disse Lonsdaleite-årer under denne nye metode udviklet af vores tværinstitutionelle team, " sagde professor McCulloch.

"At se disse små 'floder' af Lonsdaleite og almindelig diamant for første gang var bare fantastisk og hjælper os virkelig med at forstå, hvordan de kan dannes."

Lonsdaleite, opkaldt efter krystallografen Dame Kathleen Lonsdale, den første kvinde valgt som Fellow til Royal Society, har en anden krystalstruktur end almindelig diamant. Det forventes at blive 58 % sværere.

"Lonsdaleite har potentialet til at blive brugt til at skære gennem ultra-faste materialer på minedriftssteder, " sagde professor Bradby.

"At skabe mere af denne sjældne, men super nyttige diamant er det langsigtede mål med dette arbejde."

Ms Xingshuo Huang er en ANU Ph.D. forsker, der arbejder i professor Bradbys laboratorium.

"At være i stand til at lave to typer diamanter ved stuetemperatur var spændende at opnå for første gang i vores laboratorium, " sagde fru Huang.

Holdet, som involverede University of Sydney og Oak Ridge National Laboratory i USA, har offentliggjort forskningsresultaterne i tidsskriftet Lille .