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顛覆傳統製程!南韓科學家常壓下培育出鑽石 或為鑽石產業帶來變革

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顛覆傳統製程!南韓科學家常壓下培育出鑽石  或為鑽石產業帶來變革
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顛覆傳統製程!南韓科學家常壓下培育出鑽石 或為鑽石產業帶來變革

2024年07月13日 12:20 最後更新:14:27

南韓科學家顛覆傳統製程,竟在常壓下培育出鑽石,或為鑽石產業帶來變革。

南韓科學家常壓下培育出鑽石

據《每日科技網》(scitechdaily)報導,南韓基礎科學研究所(IBS)多元碳材料中心(CMCM)的研究團隊,利用一種由鎵、鐵、鎳和矽組成的液態金屬合金,並在1個大氣壓、攝氏1025度的環境下,成功培育出高品質鑽石,顛覆了過去認為只有在高壓高溫環境下才能合成鑽石的傳統認知。

顛覆傳統製程

研究團隊成員、蔚山科學技術院(UNIST)研究生龔炎(Yan Gong,譯音)表示,他們在實驗中意外觀察到,當液態金屬冷卻凝固後,表面會出現彩虹般的圖案。經過仔細分析,證實這些美麗的色彩,正是由無數微小的鑽石所組成。

這個驚人的發現,源自於研究團隊不斷嘗試新的鑽石合成方法。過去,鑽石的合成方法主要分為2種:高壓高溫法(High-Pressure/High-Temperature, HPHT)和化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition, CVD)。然而,這2種方法都存在著成本高、產量低、尺寸受限等缺點。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

利用低熔點的液態金屬作為催化劑

為此,IBS的研究團隊嘗試開發一種全新的鑽石合成技術,利用低熔點的液態金屬作為催化劑,在較低的溫度和壓力下合成鑽石。經過數百次的實驗和參數調整,他們終於找到了合適的液態金屬配方和實驗條件,成功在常壓下培育出鑽石。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

新方法培育的鑽石品質優良

據報導,透過這種新方法培育出的鑽石,不僅品質優良,其尺寸也不像傳統高壓高溫法那樣受限於設備尺寸,為未來大尺寸鑽石的生產帶來無限想像空間。

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用土種「土」?國外學者研究種植隱生土壤以應對氣候變化

2024年09月07日 11:20 最後更新:11:29

國外學者正努力研究種植隱生土壤,以此保護生態環境,應對氣候變化。

示意圖。設計圖片

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旱地種「土」保護生態環境

據外媒報道,國外學者正研究種植隱生土壤,隱生土壤又稱「生物結皮」,由一系列土壤微生物組成,常在乾旱土壤表面以硬殼形式出現。它對於旱地生態系統有重要意義,能夠粘連土壤,預防侵蝕,留存水分,提高土壤含氮量,為其他微生物提供生存環境。

knowablemagazine官網圖片

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學者努力尋找修複方法

隱生土壤看似和普通硬土沒什麼區別,但它實際上是黑色土塊、苔蘚和地衣的結合體,需要幾十年才能形成。生物結皮不僅要提防著人為踩踏,還要迎接氣候變化的挑戰。生物結皮所在的旱地是重要的生態系統,但全球旱地不斷惡化,導致土壤肥力和滲水能力的下降,風力侵蝕和表面土流失,影響碳迴圈,吸收二氧化碳的微生物隨之減少,為此研究人員正努力尋找修復方法。

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65年後將有約4成生物結皮消失

預計65年後,氣候變化將導致25%—40%生物結皮消失。為對抗這一形勢,生物學家薩沙 (Sasha C. Reed)等學者都在嘗試找出野外培育的方法。結皮的生物全能性意味著一小塊也能長成完整的新結皮。可以將少數結皮收集並散落在周圍的土壤,就像播種一樣促進繁殖。

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通過多組對照找到最佳情況

研究人員首先將生物結皮的碎片在雜草上鋪開,長大後再移植到目標環境中。他們將結皮移植到更為炎熱乾旱的地區,隨後再種回農場,觀察其後續生長情況。通過多組對照,嘗試找出生存能力最強的物種或微生物。

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