Forskare har framgångsrikt syntetiserat svartguldsdiamanter av hög-kvalitet

Diamant är inte bara en kristallklar vit form. Mångfalden av dess färg kommer från skillnaderna i spårelement eller inneslutningar i kristallstrukturen. Idag ska vi nämna Carbonado, allmänt känd som "svart diamant". Den har inte bara en djup och ädel färg, utan dess mysterium om bildningen spänner över två stora områden: geovetenskap och astrofysik. Nyligen har en tungviktsprestation av kinesiska forskare fått gryningen att lösa detta mysterium.

 

Till skillnad från vanliga enkristalltransparenta diamanter är svart diamant en polykristallin diamantpolymer. Den består av otaliga små diamantkorn "inbäddade" inuti, vanligtvis inslagna med grafit, amorft kol eller andra mineralföroreningar. Det är just dessa komplexa inre strukturer som ger den ett unikt utseende som är mörkt och ogenomskinligt, men ändå har en stark metallisk lyster, samtidigt som den ger den extremt hög hårdhet och seghet. Naturlig svart diamant är extremt sällsynt. För närvarande finns naturlig svart diamant endast i alluviala fyndigheter i Brasilien och Centralafrikanska republiken, och dess ursprung är fortfarande ett vetenskapligt mysterium. Forskare har föreslagit olika hypoteser, inklusive bildandet av högtryck i den djupa jorden, inverkan av kosmiska meteoriter eller resterna av forntida asteroidnedslag på jorden. På grund av sin extrema sällsynthet har naturlig svart gulddiamant ett betydande värde inom områdena ädelstenar och samlarföremål.

 

 

Ursprunget till den svarta diamanten har länge varit ett-spännande ämne för debatt i det vetenskapliga samfundet. Den vanliga hypotesen antyder att den kan ha bildats i extremt högt-tryck och hög-temperaturmiljöer djupt inne i jordens mantel; En annan hypotes är att den kan ha sitt ursprung från det ögonblickliga ultra-höga trycket och den höga temperaturen som genererades av asteroider som kolliderade med jorden i antiken; Det finns till och med hypoteser som tyder på att det kan ha kommit från kolrikt interstellärt utrymme och gått ner till jorden med meteoriter. Detta olösta mysterium har kastat en slöja på kosmisk nivå av mystik över denna svarta diamant.

 

Den stora majoriteten av för närvarande tillgängliga "svarta diamanter" är färglösa diamanter som har bestrålats på konstgjord väg. Denna behandling ändrar bara färgen på diamantens yta, och dess inre förblir en enda kristallstruktur, som är fundamentalt skild från den polykristallina polymerstrukturen och fysiska egenskaperna hos naturlig svart diamant. Man kan säga att dessförinnan hade laboratoriet inte riktigt replikerat denna typ av naturlig strukturerad svart diamant.

 

Nyligen har denna lucka fyllts av ett team av kinesiska vetenskapsmän. Professor Zhao Zhisheng och andra från akademikerteamet vid State Key Laboratory of Metastable Materials Preparation Technology and Science vid Yanshan University, baserade på den nya principen om solid solid transformation, har framgångsrikt uppnått den artificiella syntesen av svart diamant av-hög kvalitet. Den svarta diamanten de syntetiserade har en enhetlig och djup färg, tät textur och enastående prestanda: dess hårdhet kan kontrolleras inom ett brett intervall av 40-150 GPa, och provet med högsta hårdhet kan enkelt skära naturliga diamanter; Dess seghet är 2 till 4 gånger den för vanliga diamanter. Däremot har naturlig svart diamant ofta defekter som ojämn sammansättning och porer inuti.

 

Denna banbrytande forskning ger viktiga experimentella bevis och ett nytt perspektiv för att verifiera olika hypoteser om ursprunget till svart diamant inom vetenskapen. Teknologiskt sett kommer detta superhårda material, som synergistiskt kan reglera hårdhet och seghet, ge långsiktig-teknologisk inspiration och förväntas användas för att tillverka-skärverktyg av högsta kvalitet, ultraprecisionsbearbetningsinstrument, djup-sjöborrkronor och ultra-skyddsskydd{5} på hög nivå. Naturligtvis kan det också förse smyckesmarknaden med pålitliga källor och enhetlig kvalitet på äkta "svarta diamanter".