Nový výzkum jihokorejských vědců přinesl velký pokrok v technologii syntézy diamantů a slibuje rychlejší a jednodušší výrobní metody. Objevili jsme metodu pěstování diamantů za atmosférického tlaku a mírné teploty pomocí tekuté kovové slitiny, oznámili autoři studie publikované v odborném časopisu Nature.
Vědci vynalezli novou techniku výroby syntetického diamantu. Výroba trvá pouhé dvě a půl hodiny, což je proces, který v přírodě běžně trvá miliardy let. Inovativní přístup vedený vědci z Ústavu základních věd v Jižní Koreji využívá směs tekutých kovů k vytvoření diamantů při atmosférickém tlaku a mírných teplotách.
Tradiční metody syntézy diamantů zahrnují vysoké tlaky a dlouhé časy. Nová technologie výroby dosahuje vytvoření diamantu za pouhých 150 minut při teplotě kolem 1025 °C za standardních atmosférických podmínek. Proces zahrnuje rozpouštění uhlíku do směsi tekutých kovů včetně galia, železa, niklu a křemíku, které působí jako semena pro růst diamantů.
„Objevili jsme metodu pěstování diamantů za atmosférického tlaku a mírné teploty pomocí tekuté kovové slitiny,“ uvádí vědci v časopisu Nature.
Pomocí na zakázku vyrobeného vakuového systému a přesných zahřívacích a chladicích mechanismů expandují atomy uhlíku z metanu do roztaveného kovu a podporují tvorbu diamantových krystalů. Malé úlomky diamantu se objeví během několika minut, zatímco po několika hodinách expozice vznikne souvislý diamantový film.
Přestože koncentrace uhlíku klesá na hlubších úrovních, vědci předpokládají zlepšení prostřednictvím úprav ve výrobním procesu.
„Navrhujeme, že jednoduché úpravy by mohly umožnit růst diamantu na velmi velké ploše použitím větší plochy povrchu nebo rozhraní, konfigurací topných prvků pro dosažení mnohem větší plochy potenciálního růstu a distribucí uhlíku do oblasti růstu diamantu některými novými způsoby,“ poznamenávají jihokorejští vědci.
Přestože je určitě zapotřebí dalšího výzkumu a úprav, potenciální dopad tohoto objevu je významný. Pokud by byla současná technologie optimalizována, mohla by tato technika způsobit revoluci ve výrobě syntetických diamantů. Diamanty jsou nedílnou součástí různých průmyslových odvětví, včetně elektroniky a kvantových počítačů.
„Obecný přístup používání tekutých kovů by mohl urychlit a zlepšit růst diamantů na různých površích. Možná i usnadnit růst diamantů na malých částicích diamantových semen,“ dodávají autoři výzkumu.
Autor: Jan Votruba.
