Dok su visoke temperature i dalje bile potrebne da bi se dobio dijamant, kontinuirani dijamantski film formiran je novom tehnologijom za svega 150 minuta, piše Science Alert.
Tim koji stoji iza inovativnog pristupa, predvođen istraživačima sa Instituta za osnovne nauke u Južnoj Koreji, uvjeren je da se proces može unaprijediti kako bi se napravila značajna razlika u proizvodnji sintetičkih dijamanata.
Rastvaranje ugljenika u tečni metal za proizvodnju dijamanta nije sasvim novo. General Elektrik je razvio proces prije pola vijeka koristeći rastopljeni gvožđe-sulfid. Međutim, ti procesi su i dalje zahtijevali pritiske od pet do šest gigapaskala i dijamantsko „sjeme“ za koje bi se ugljenik mogao vezati.
„Otkrili smo metod za uzgoj dijamanata pri manjem pritisku i na umjerenoj temperaturi korišćenjem legure tečnog metala“, navode istraživači u svom radu.
Smanjenje pritiska postignuto je korišćenjem pažljivo miješane smjese tečnih metala – galijuma, gvožđa, nikla i silicijuma. Unutar grafitnog kućišta napravljen je vakuumski sistem koji je veoma brzo zagrijavao, a zatim hladio metal dok je bio izložen kombinaciji metana i vodonika. Ovi uslovi uzrokuju da se atomi ugljenika iz metana šire u rastopljeni metal, djelujući kao „sjeme“ za dijamante.
Poslije samo 15 minuta mali fragmenti dijamantskih kristala pojavili su se iz tečnog metala tik ispod površine, dok je dva i po sata izlaganja proizvelo neprekidan dijamantski film.
Iako se koncentracija ugljenika koji formira kristale smanjila na dubini od svega nekoliko stotina nanometara, istraživači očekuju da se proces može dodatno unaprijediti uz određena podešavanja.
„Predlažemo da bi jednostavne modifikacije mogle omogućiti uzgoj dijamanta na veoma velikoj površini, korišćenjem većih interfejsa, prilagođavanjem grejnih elemenata za širi region rasta i novim načinima distribucije ugljenika“, navode naučnici.
Te modifikacije će zahtijevati vrijeme, a istraživanje je još u ranoj fazi, ali autori studije smatraju da postoji veliki potencijal – uključujući mogućnost korišćenja drugih tečnih metala za još bolje rezultate.
Proces koji se trenutno koristi za stvaranje većine sintetičkih dijamanata – koji imaju široku primjenu u industriji, elektronici, pa čak i kvantnim računarima – traje nekoliko dana i zahtijeva mnogo veći pritisak. Ako ova nova tehnika ispuni očekivanja, proizvodnja dijamanata mogla bi postati znatno brža i jednostavnija.
