斯坦福大學(xué)科學(xué)家將化石燃料分子變成新型人造純鉆
據(jù)外媒報道,最近一項新研究調(diào)查了鉆石形成背后的機制,并發(fā)現(xiàn)了生產(chǎn)獨特形式的人造寶石的新方法,這可能意義重大,而不僅僅是全球珠寶商的金庫。斯坦福大學(xué)科學(xué)家開發(fā)的一種新型人造鉆石,為這種高壓生產(chǎn)過程提供了更多的啟示,并以在原油和天然氣中發(fā)現(xiàn)的分子為出發(fā)點。 常規(guī)鉆石在極高的熱量和壓力下在地球表面以下數(shù)百英里處成型,從而使碳結(jié)晶成有價值的寶石。數(shù)十年來,科學(xué)家們一直在嘗試各種方法,將各種材料轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣刹牧,甚至全球最大的鉆石開采公司戴比爾斯也參與其中。然而,這些方法通常涉及大量能量,并且需要催化劑來觸發(fā)轉(zhuǎn)化。斯坦福大學(xué)地球、能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的研究人員著手尋找一種更簡單的方法。 該研究的主要作者蘇爾吉耶·帕克(Sulgiye Park)說:“我們希望看到一個干凈的系統(tǒng),其中單一物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為純鉆,而無需催化劑!痹谥谱餍碌暮铣摄@石時,科學(xué)家們從石油罐中提煉出粉末。該小組通過強大的顯微鏡檢查了這些材料,觀察到粉末中的原子模式與構(gòu)成鉆石晶體的原子的組織方式相同。 與常規(guī)鉆石不同,眾所周知,這些不同的類金剛石純粹由碳組成,因為它們也含有氫。然后,研究小組將這些類金剛石裝入了所謂的金剛石砧盒中,科學(xué)家們經(jīng)常使用這種設(shè)備來產(chǎn)生極高的壓力并生產(chǎn)超硬材料。然后他們用激光加熱這些材料,并通過一系列測試和模擬,研究小組發(fā)現(xiàn)三籠式類金剛石能夠以極少的能量轉(zhuǎn)化為純金剛石。三籠式類金剛石的碳原子在約1160°F(627°C)的溫度下和比地球大氣壓力高出許多倍的壓力迅速迅速對齊,氫從混合物中消失了。 所有這些操作都在不到一秒鐘的時間內(nèi)完成,研究人員指出,這項技術(shù)能夠產(chǎn)生的鉆石很少。它的真正價值在于可以就如何形成鉆石提供的見解。 |