Сегодня 03 сентября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Ученые научились синтезировать алмазы за 15 минут при нормальном давлении

Ученые из Южной Кореи совершили прорыв в области синтеза алмазов. Им удалось вырастить самые твёрдые камни в лабораторных условиях всего за 15 минут при нормальном давлении. Этот метод в корне отличается от традиционных способов получения синтетических алмазов.

 Изображение: @Kandinsky

Изображение: @Kandinsky

Группа ученых под руководством физико-химика Родни Руоффа (Rodney Ruoff) из Института фундаментальных наук в Южной Корее разработала новый метод синтеза алмазов без использования затравочного кристалла и высокого давления, что значительно упрощает «выращивание» камней. Свои выводы ученые опубликовали в журнале Nature.

Известно, что природные алмазы формируются в недрах Земли на глубине десятков километров при огромном давлении в несколько гигапаскалей и температуре свыше 1500 °C. Подобные природные условия используются в методе, который в настоящее время применяется для синтеза 99 % всех искусственных алмазов. Этот метод, получивший название «выращивание при высоком давлении и высокой температуре» (HPHT), использует экстремальные параметры для превращения углерода в алмаз на основе небольшого затравочного кристалла.

Однако поддержание столь высокого давления и температуры является сложной технической задачей. Кроме того, компоненты, используемые в процессе, ограничивают размер получаемых алмазов одним кубическим сантиметром. HPHT к тому же занимает достаточно много времени — около двух недель для выращивания совсем небольших камней.

Другой метод, химическое осаждение из газовой фазы, устраняет некоторые недостатки HPHT, такие как высокое давление, но сохраняет необходимость использования затравочных кристаллов.

Новая же технология синтеза алмазов, предложенная командой Руоффа, позволяет избавиться от перечисленных особенностей обоих существующих методов. Метод основан на использовании нагретого галлия с небольшим количеством кремния в графитовом тигле. Галлий был выбран по причине того, что предыдущие исследования показали, что он может катализировать образование графена из метана. Тигель помещали в специально разработанную камеру, в которой поддерживалось нормальное атмосферное давление (как на уровне моря) и через неё пропускался экстремально нагретый метан, обогащенный углеродом. В процессе экспериментов исследователи пришли к выводу, что смесь галлия, никеля и железа в сочетании со щепоткой кремния является оптимальной в качестве катализатора роста алмазов. И действительно, на дне тигля алмазы начали появляться уже через 15 минут в виде алмазной пленки. Спектроскопический анализ показал, что эта пленка достаточно прозрачная с небольшой примесью атомов кремния.

Точный механизм образования алмазов в данном методе пока не уточнён. Предположительно, температура оказывает влияние на движение углерода к центру тигля, где он кристаллизуется и превращается в алмазную структуру.

Отмечается, что у нового метода есть и свои недостатки. Одна из проблем заключается в том, что получаемые таким способом алмазы очень малы — в сотни тысяч раз меньше тех, которые выращиваются методом HPHT. Из-за этого их нельзя использовать в качестве носимых драгоценностей. Потенциальное применение этих алмазов в технологических целях, например для полировки и сверления, пока тоже под вопросом. Однако, поскольку процесс протекает при низком давлении, то, по словам Руоффа, он может значительно масштабировать синтез алмазов. В течение нескольких лет мир может получить более четкое представление о возможном коммерческом применении этого метода.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Windows 11 получит долгожданное автопереключение светлой и тёмной темы — Microsoft представила PowerToys 0.94 54 мин.
Hollow Knight: Silksong уже исправляет ошибки оригинальной игры — горячо ожидаемая метроидвания получит поддержку ультрашироких мониторов 2 ч.
«Наслаждайтесь последними днями покоя»: перезапуск Painkiller не выйдет 9 октября 2 ч.
Акции Google резко подорожали после того, как компания увернулась от принудительной продажи Chrome 3 ч.
«С возвращением, Crazy Taxi»: стартовавший в раннем доступе симулятор CyberTaxi: Lunatic Nights напомнил игрокам о легендарной серии аркад 5 ч.
Легендарный шутер Quake III Arena стал доступен в браузерах — бесплатно, без регистраций, смс и рекламы 5 ч.
Россиянам перекроют доступ к Spotify Premium — сервис ужесточает правила 5 ч.
Импортозамещение продолжает оставаться основным драйвером IT-расходов в российских компаниях 5 ч.
ЕС продолжит строго регулировать технологическую отрасль, несмотря на угрозы Трампа 9 ч.
Cloudflare отразила самую мощную в истории DDoS-атаку — 11,5 Тбит/с в пике 9 ч.
Lexar выпустила комплекты памяти Thor RGB DDR5 2nd Gen — до 128 Гбайт и до 6400 МТ/с 47 мин.
Intel выпустила профессиональную видеокарту Arc B50 начального уровня за $349 50 мин.
Acer показала первый ноутбук на Intel Panther Lake — Swift 16 AI с гигантским тачпадом 3 ч.
Garmin представила смарт-часы Fenix 8 Pro с поддержкой сотовой и спутниковой связи, но есть нюанс 3 ч.
Прототип орбитального ЦОД Axiom Space и Red Hat для экспериментов с периферийными вычислениями прибыл на МКС 4 ч.
TSMC отвергла слухи, что Дженсен Хуанг пытался на неё надавить от имени Трампа 5 ч.
«К2 НейроТех» представил ПАК-AI 2.0 с увеличенной на 30 % производительностью 5 ч.
Acer представила OLED-монитор Predator X27U F8 с частотой до 720 Гц и мощный ноутбук Predator Helios 18P AI с RTX 5090 5 ч.
LG Display получила сертификат Perfect Reproduction для OLED-панелей четвёртого поколения 5 ч.
Acer представила новые геймерские мониторы Nitro — до 40 дюймов, до 5K и до 360 Гц 6 ч.