ダイヤモンドは、革新的な新しい科学プロセスにより 15 分でゼロから作成されます

科学者のグループは、成功の方程式を発見したようです。通常の大気圧で、開始用の宝石を使わずにダイヤモンドを合成する新しい技術を使用して、そのグループはわずか 15 分でダイヤモンドをゼロから作成することができました。実験の肯定的な結果により、実験室での宝石の成長がはるかに簡単になる可能性があります。

ダイヤモンドは本来、地球のマントル、つまり地球の表面下数百キロメートルに埋もれた溶融帯で形成されます。その生成プロセスには、まったく異常な圧力と 1,500 °C を超える灼熱の温度が必要です。新しい技術により、合成プロセスのいくつかの欠点が解消され、操作全体が容易になります。

ダイヤモンドの栽培

新しい研究が行われる前、研究者らは、人工的に作成されたすべてのダイヤモンドの 99% を合成するために、自然界で発生するものと同様の圧力と温度レベルを使用する必要がありました。高圧高温成長 (HPTP) と呼ばれるこの方法は、極端な設定を使用して、液体金属に溶解した炭素を誘導してダイヤモンドに変換します。

ただし、高圧と高温を生成および維持するのは困難です。化学蒸着と呼ばれる別の方法では、高圧などの一部の HPHT 要件が不要になります。しかし、たとえば「シード」の必要性は依然として存在します。

ロドニー・ルオフ率いる韓国基礎科学研究所の研究者らが開発した新しい技術を使えば、合成プロセスは「新しい外観」になるだろう。このプロジェクトは最初の成果が現れるまでに 10 年以上かかりましたが、今、ようやく最初の成果が実りつつあるようです。

ダイヤモンド合成における革新

ダイヤモンドの合成を開始するために、研究者らは、電気的に加熱されたガリウムとシリコン、およびグラファイトの容器を使用しました。ガリウムが選択されたのは、ガリウムがメタンからのグラフェンの形成を触媒するためです。グラフェンはダイヤモンドと同様に純粋な炭素でできていますが、単層に原子が含まれています。

研究者らはその後、海面で大気圧に維持されたチャンバー内にコンテナを収容した。次に、過熱した炭素豊富なメタンガスを放出して反応を引き起こしました。共著者の Won Kyung Seong 氏が設計したこのチャンバーは 9 リットルの容量があり、わずか 15 分で実験の準備ができます。

これらの調整を通じて、研究者らはガリウム、ニッケル、鉄の混合物が短期間でダイヤモンドの成長を触媒するのに理想的であると結論づけた。実験から 2 時間半以内に、最初の完全なダイヤモンドが形成されました。科学者たちはまた、たとえ少量であってもシリコンを使用すると炭素が結晶化する種として機能する可能性があるという結論に達しました。

しかし、この新しい方法には問題があります。生成されるダイヤモンドはすべて非常に小さく、HPHT で成長させたダイヤモンドの数十万分の 1 です。したがって、宝石として使用するには小さすぎます。いずれにせよ、この材料は研磨や穴あけなどの技術用途に引き続き使用できる可能性があります。