Nghiên cứu kim cương nhân tạo giá trị hơn cả kim cương tự nhiên

Từ lâu các nhà khoa học đã tưởng tượng về một ngày họ có thể tạo ra những viên kim cương nhân tạo thực sự mạnh hơn kim cương tự nhiên, và điều này đang dần trở thành hiện thực.

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Physical Review B mô tả việc tạo ra các tinh thể kim cương 6 cạnh mà từ lâu các nhà khoa học đã bỏ qua.

Kim cương tự nhiên có cấu trúc tinh thể lập phương, và trong khi kim cương 6 cạnh hoặc lục giác hiếm khi được tìm thấy trong tự nhiên, việc tạo ra chúng trong phòng thí nghiệm đã được chứng minh là điều rất không thể trong quá khứ.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Viện Vật lý xung kích của Đại học Bang Washington đã cố gắng tạo ra những viên kim cương lục giác đủ lớn để lần đầu tiên có thể nghiên cứu sâu về đặc tính của chúng. Bởi vì kim cương lục giác rất hiếm và vì việc tạo ra chúng trong phòng thí nghiệm rất khó khăn nên các đặc tính của chúng không được nhiều người biết đến, vì vậy các nhà nghiên cứu rất quan tâm đến nó.

Để làm được điều này, các nhà khoa học cho biết: “Chúng tôi sử dụng thuốc súng và khí nén để đẩy đĩa graphite có kích thước nhỏ của một đồng xu với tốc độ khoảng 24.140 km/h vào một vật liệu trong suốt. Sự va chạm đã tạo ra sóng xung kích trong đĩa và rất nhanh chóng biến chúng thành những viên kim cương lục giác”.

Trong quá trình thử nghiệm những viên kim cương bằng sóng âm, các nhà khoa học đứng sau nghiên cứu nhận thấy những viên kim cương lục giác nhân tạo cứng hơn đáng kể so với kim cương khối tự nhiên.

“Kim cương là một vật liệu rất độc đáo. Nó không chỉ là loại mạnh nhất mà còn có đặc tính quang học đẹp và độ dẫn nhiệt rất cao. Giờ đây, chúng tôi đã chế tạo được kim cương dạng lục giác, được sản xuất trong các thí nghiệm nén sốc, cứng hơn và mạnh hơn đáng kể so với kim cương đá quý thông thường”, Yogendra Gupta, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết trong một tuyên bố.

Đây là một tin đáng kinh ngạc vì một số lý do. Để bắt đầu, các nhà nghiên cứu đã tạo ra những viên kim cương này với kích thước đủ lớn để được nghiên cứu lần đầu tiên. Ngoài ra, nếu những loại kim cương này có thể được sản xuất hiệu quả và ở quy mô lớn hơn, chúng có thể trở nên hữu ích hơn trong các ứng dụng công nghiệp, giúp xử lý các công việc khác nhau đòi hỏi sử dụng kim cương hiệu quả hơn.

Tác giả chính Travis Volz cho biết: “Vật liệu cứng rất hữu ích cho khả năng gia công. Ví dụ, kim cương đã được sử dụng trong một thời gian dài trong các mũi khoan. Vì chúng tôi phát hiện ra rằng kim cương lục giác có thể cứng hơn kim cương khối, nên nó có thể là một giải pháp thay thế ưu việt cho gia công, khoan hoặc bất kỳ loại ứng dụng nào mà kim cương khối được sử dụng”.