Вчені вже створили кілька наноалмазів без дефектів із кубічною кристалічною структурою.
Вчені довгі роки розробляють різні методи виробництва штучних алмазів. Новий метод, запропонований групою дослідників з Токійського університету, має несподівані переваги, пише SciTechDaily.
Вчені під час дослідження виявили, що коли вони підготували зразки певним чином перед впливом на них електронним пучком, їхній процес не тільки сприяє утворенню алмазів, а й захищає органічні матеріали від пошкоджень, які зазвичай викликають такі пучки. Цей прорив може відкрити шлях до більш досконалих методів візуалізації та аналізу.
Зазначається, що зазвичай методи створення алмазів ґрунтуються на перетворенні джерел вуглецю в екстремальних фізичних умовах. До них належать тиск у десятки гігапаскалів і температури, що сягають тисяч кельвінів.
Ще один підхід включає хімічне осадження з парової фази. Цей метод призводить до того, що алмаз створюється фактично нестабільним.
Професор Ейіті Накамура та його колеги з хімічного факультету Токійського університету застосували стратегію низького тиску, що використовує ретельно контрольоване електронне опромінення, застосоване до молекули вуглецевої клітини, відомої як адамантан (C10H16).
У виданні пояснили, що адамантан є особливо перспективним, оскільки він має структурну схожість з алмазом. Вони мають тетраедричну симетричну вуглецеву структуру з атомами, розташованими в однаковій просторовій конфігурації.
У виданні підкреслили, що успіх залежить від точного видалення C-H-зв'язків адамантану. Це дає змогу утворитися новим C-C-зв'язкам, тоді як окремі будівельні блоки збираються в тривимірну алмазну решітку.
Вчені відстежували іонізацію твердого адамантану під впливом електронів з атомною роздільною здатністю за допомогою аналітичної та візуалізаційної техніки, яка називається просвічувальною електронною мікроскопією. Під час цього процесу субмікрокристали опромінюються при 80-200 кілоелектронвольтах при 100-296 кельвінах у вакуумі протягом десятків секунд.
У результаті цього процесу за тривалого опромінення вченим вдалося створити наноалмази без дефектів із кубічною кристалічною структурою, що супроводжувалися викидами водню, діаметром до 10 нанометрів. Дослідники також протестували інші вуглеводні, які не змогли сформувати наноалмази.
У виданні резюмували, що нове дослідження вчених відкриває нову парадигму для розуміння і контролю хімії в галузі електронної літографії, інженерії поверхонь та електронної мікроскопії. Аналіз перетворення наноалмазів підтверджує давні уявлення про те, що утворення алмазів у позаземних метеоритах і вуглецевих осадових породах, що містять уран, може бути спричинене опроміненням високоенергетичними частинками.
Раніше в Daily Galaxy розповіли про державний парк "Кратер алмазів" в американському штаті Арканзас. Це єдине місце на Землі, де можна шукати алмази і забирати їх.
За даними Геологічної служби Арканзасу, з моменту випадкового відкриття цього місця 1906 року тут було знайдено понад 75 000 алмазів. Зараз це зоране поле площею майже 15 гектарів, яке приваблює відвідувачів з усього світу.
Зазначається, що в середньому щодня в "Кратері алмазів" знаходять по кілька дорогоцінних каменів. Деякі з них досить великі для ограновування та подальшого виготовлення ювелірних прикрас.