Vědci vyrábějí diamanty během minuty za pokojové teploty

Diamanty vznikají miliardy let hluboko pod povrchem Země a to díky extrémním tlakům a teplotám. Tyto faktory poskytují ideální podmínky pro krystalizaci uhlíku. Vědci však vyvinuli způsob, jak proces vzniku drahých kamenů urychlit. A to skutečně skokově. Mezinárodní tým je zkrátil na pouhé minuty a techniku provádí při pokojové teplotě.

Minerál jakým je diamant, patří mezi nejtvrdší materiály, které na Zemi najdeme. Jeho umělá verze by mohla být, stejně jako přírodní varianta, použita k výrobě nástrojů pro zpracování vysoce tvrdých materiálů, nových druhů ochranných povlaků nebo jiných průmyslových technologií, kde je tvrdost žádoucím faktorem.

Umělý diamant je vytvořen pomocí techniky, která v něj přeměňuje fosilní paliva nebo uhlíková nanovlákna. Tohoto průlomu dosáhli vědci z Australian National University (ANU) a RMIT University, kteří použili zařízení, v angličtině zvané „Diamond anvil cell“, které bychom mohli přeložit jako „kovadlina na diamanty“. Díky této „kovadlině“ mohou vědci vyvíjet extrémní tlaky, které jsou pro vznik vysoce tvrdých minerálů nezbytné. Podle slov výzkumného týmu se v zařízení podařilo vyvinout tlak o síle 640 slonů afrických, působící na špičku baletní piškoty. Ten vyvolal reakci mezi atomy uhlíku.

Podle vědců není pro vznik umělého diamantu důležitý jen extrémní tlak, ale i smyk. Díky němu dojde k přesunu atomů uhlíku na správné místo a vytvoření pravidelné struktury. Díky pokročilé elektronové mikroskopii byl tým schopen vzorky podrobně prozkoumat a zjistit, že diamanty vznikly v jakýchsi pásech, které přezdívají „diamantové řeky“. Tyto pásy jsou jediným místem, kde se diamanty tvoří. O tom se můžete přesvědčit na obrázku níže.

Výzkumný tým věří, že tato technika umožní efektivní výrobu diamantů a předpokládá, že budou o 58% tvrdší, než přírodní minerál. Jeho práce byla publikována v časopise Small.

Originální publikace: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202004695

Zdroj: New Atlas, zdroj titulní fotografie: Jamie Kidston, ANU