Zinātnieki veiksmīgi sintezē augstas kvalitātes{0}}melnā zelta dimantu

Dimants nav tikai kristāldzidra balta forma. Tās krāsu daudzveidība izriet no mikroelementu vai ieslēgumu atšķirībām kristāla struktūrā. Šodien mēs pieminēsim Carbonado, ko parasti sauc par "melno dimantu". Tam ir ne tikai dziļa un cēla krāsa, bet arī tās veidošanās noslēpums aptver divas galvenās jomas: zemes zinātni un astrofiziku. Nesen ķīniešu zinātnieku smagsvara sasniegums ir atnesis rītausmu šī noslēpuma atrisināšanai.

 

Atšķirībā no parastajiem vienkristāla caurspīdīgajiem dimantiem, melnais dimants ir polikristālisks dimanta polimērs. Tas sastāv no neskaitāmiem sīkiem dimanta graudiņiem, kas "iegulti" iekšpusē, parasti ietīti ar grafītu, amorfu oglekli vai citiem minerālu piemaisījumiem. Tieši šīs sarežģītās iekšējās struktūras piešķir tai unikālu izskatu, kas ir tumšs un necaurspīdīgs, tomēr ar spēcīgu metālisku spīdumu, vienlaikus piešķirot tam īpaši augstu cietību un stingrību. Dabīgais melnais dimants ir ārkārtīgi reti sastopams. Pašlaik dabiskais melnais dimants ir atrodams tikai aluviālos atradnēs Brazīlijā un Centrālāfrikas Republikā, un tā izcelsme joprojām ir zinātniska noslēpums. Zinātnieki ir izvirzījuši dažādas hipotēzes, tostarp augsta spiediena veidošanos Zemes dziļumos, kosmisko meteorītu ietekmi vai seno asteroīdu triecienu paliekas uz Zemi. Pateicoties tā ārkārtējam retumam, dabiskajam melnā zelta dimantam ir ievērojama vērtība dārgakmeņu un kolekcionējamo priekšmetu jomā.

 

 

Melnā dimanta izcelsme jau sen ir bijusi aktuāla{0}}debašu tēma zinātnieku aprindās. Galvenā hipotēze liecina, ka tā varētu būt veidojusies ārkārtīgi augsta-spiediena un augstas{3}}temperatūras vidēs dziļi Zemes apvalkā; Vēl viena hipotēze ir tāda, ka tā varētu būt radusies momentānā ultra-augstā spiediena un augstās temperatūras rezultātā, ko senatnē radīja asteroīdu sadursme ar Zemi; Pastāv pat hipotēzes, kas liecina, ka tas varētu būt nācis no oglekli bagātas starpzvaigžņu telpas un ar meteorītiem nolaidies uz Zemi. Šis neatrisinātais noslēpums ir uzmetis kosmiskā līmeņa noslēpuma plīvuru pār šo melno dimantu.

 

Lielākā daļa šobrīd pieejamo "melno dimantu" ir bezkrāsaini dimanti, kas ir mākslīgi apstaroti. Šī apstrāde maina tikai dimanta virsmas krāsu, un tā iekšpuse paliek vienkristāla struktūra, kas būtiski atšķiras no dabīgā melnā dimanta polikristāliskā polimēra struktūras un fizikālajām īpašībām. Var teikt, ka pirms tam laboratorija nebija īsti atkārtojusi šāda veida dabisko strukturēto melno dimantu.

 

Nesen šo plaisu ir aizpildījusi Ķīnas zinātnieku komanda. Profesors Džao Džišens un citi no Janšaņas Universitātes Metastabilu materiālu sagatavošanas tehnoloģiju un zinātnes valsts galvenās laboratorijas akadēmiķu komandas, kuras pamatā ir jauns cietās cietās transformācijas princips, ir veiksmīgi panākuši augstas kvalitātes melnā dimanta mākslīgo sintēzi. Viņu sintezētajam melnajam dimantam ir viendabīga un dziļa krāsa, blīva tekstūra un izcila veiktspēja: tā cietību var kontrolēt plašā diapazonā no 40 līdz 150 GPa, un augstākās cietības paraugs var viegli izgriezt dabiskos dimantus; Tā stingrība ir 2 līdz 4 reizes lielāka nekā parastajiem dimantiem. Turpretim dabiskajam melnajam dimantam bieži ir tādi defekti kā nevienmērīgs sastāvs un poras iekšpusē.

 

Šis izrāvienu pētījums sniedz galvenos eksperimentālos pierādījumus un jaunu perspektīvu, lai pārbaudītu dažādas hipotēzes par melnā dimanta izcelsmi zinātnē. Tehnoloģiski šis īpaši cietais materiāls, kas var sinerģiski regulēt cietību un stingrību, radīs ilgtermiņa-tehnoloģisku iedvesmu, un ir paredzēts, ka to izmantos, lai ražotu augstākās klases griezējinstrumentus, īpaši precīzus apstrādes instrumentus, dziļi-jūras urbšanas uzgaļus un augstākās{{4}{1}līmeņa nodilumizturības aizsargbruņas. Protams, tas var arī nodrošināt juvelierizstrādājumu tirgu ar uzticamiem avotiem un vienotu īstu “melno dimantu” kvalitāti.