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。
Growth of diamond in liquid metal at 1 atm pressurehttps://t.co/adfiE0S3Wu
— Å Ty (@tyvi_ake) July 10, 2024
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。
Synthetic #gems are man-made materials that are designed to mimic the properties and appearance of natural gemstones.
— Diamtrader (@diamtrader) June 24, 2024
They can be created using various processes, such as high-pressure high-temperature (#HPHT) and chemical vapor deposition (#CVD), which replicate the natural… pic.twitter.com/MOoFVxJqDE
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](https://image.bastillepost.com/704x/wp-content/uploads/hongkong/2024/07/20230117-CH-鑽石2_source-licensed__704px.jpg.webp)
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。
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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。