Вперше вдалося синтезувати алмази при кімнатній температурі

Кристали алмазів в природних умовах формуються на глибинах близько 150 кілометрів нижче рівня земної поверхні там, де присутня дуже високий тиск і температура не опускається нижче 1000 градусів Цельсія. Але і в таких екстраординарних умовах кристали алмазів виростають до нормальної величини за тривалі проміжки часу, які обчислюються мільйонами років. Не так давно група вчених з Австралійського національного університету і університету RMIT довела, що кристали алмазів можуть бути отримані і при кімнатній температурі. Більш того, австралійським вченим вдалося виростити кристали алмазів відразу двох типів, один тип — це звичайний алмаз, а другий — так званий лонсдейліт, гексагональний алмаз, що володіє більшою міцністю, ніж звичайний.

Відзначимо, що кристали лонсдейліта дуже рідко формуються природним шляхом. У природі їх знаходять тільки в місцях падіння великих метеоритів, таких, як каньйон Діабло в США, в місцях, в яких в момент удару утворюються умови, температура і тиск, набагато перевершують, нехай і на короткий час, температуру і тиск в надрах Землі.

Тиск, який використовувався вченими для синтезу алмазів, еквівалентно вазі 640 африканських слонів, що стоять на одному наконечнику балетної туфлі. При такому тиску на атоми вуглецю діють найпотужніші скручують і ковзаючі сили, під впливом яких атоми починають коливатися і перемішатися, займаючи відповідні місця в просторі і формуючи кристалічну решітку алмаза або лонсдейліта.

Сучасні технології електронної мікроскопії дозволили вченим дослідити отримані зразки алмазів і процес їх формування. На знімках, отриманих за допомогою електронного мікроскопа, вчені побачили, що першою утворюється сітка, що нагадує кровоносну систему, з «вен» лонсдейліта, а потім простір між цими «венами» поступово заповнюється кристалом звичайного алмаза.

Згідно з теоретичними розрахунками, міцність лонсдейліта повинна бути на 58 відсотків більше міцності звичайного алмаза завдяки деяким особливостям гексагональної кристалічної решітки. Матеріал, який має таку міцність, має величезний потенціал для використання його в крайках ріжучого інструменту, бурових головок, здатних пробити навіть найтвердіші породи, і т.п. Саме тому новий метод отримання алмазу з досить високою концентрацією лонсдейліта має великі шанси бути поставленим на комерційні рейки в майбутньому.

Але поки вченим вдавалося отримати лише крихітні алмазні кристали, які навряд чи вийде використовувати в практичних цілях. Збільшення розмірів одержуваних кристалів і підвищення концентрації лонсдейліта в них стануть напрямком роботи австралійських вчених на найближчі кілька років. Джерело