Chế tạo thành công kim cương từ nhiên liệu hóa thạch

Các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm một cách lý tưởng và hiệu quả về chi phí để sản xuất kim cương trong thời gian rất dài.

Trong một nghiên cứu mới tại Đại học Stanford, nỗ lực sản xuất kim cương cuối cùng đã đi đến kết luận. Một phân tử và một viên kim cương được tìm thấy trong dầu thô và khí tự nhiên đã được sản xuất.

Kim cương được hình thành do sự kết tinh của carbon dưới bề mặt trái đất, dưới sức nóng và áp lực cực độ. Kim cương xuất hiện trên trái đất từ những vụ phun trào núi lửa sau khi hình thành dưới lòng đất này.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu chế tạo kim cương giả bằng nhiều vật liệu khác nhau trong nhiều thập kỷ và sử dụng nhiều cách khác nhau để cố gắng sản xuất kim cương. Tuy nhiên, những nghiên cứu vẫn không đạt được thành công.

Để sản xuất kim cường đòi hỏi cần lượng lớn năng lượng. Ngoài ra, các chất xúc tác là rất cần thiết để kích hoạt chuyển đổi. Các nhà nghiên cứu từ Khoa Khoa học Trái đất, Năng lượng và Môi trường tại Đại học Stanford đã tìm ra cách đơn giản hơn để sản xuất được kim cương.

Tiếng sĩ Yu Lin với mẫu mô phỏng phân tử bột dầu sắp được chuyển hóa thành kim cương. Ảnh: New Atlas.

Sulgiye Park là tác giả chính của nghiên cứu thu được kim cương từ các phân tử trong nhiên liệu hóa thạch.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng bột tinh chế trong bể dầu để sản xuất kim cương tổng hợp. Kiểm tra các vật liệu này bằng kính hiển vi, nhóm nghiên cứu đã quan sát mô hình nguyên tử được tổ chức giống như nguyên tử tạo nên các tinh thể kim cương gọi là diamondoid.

Không giống như những viên kim cương truyền thống được làm hoàn toàn bằng carbon, kim cương có chứa hydro cũng như carbon. Các nhà khoa học đã sử dụng thiết bị gọi là tế bào để kim cương được sử dụng trong các vật liệu siêu cứng để tạo áp lực lớn lên các viên kim cương mà họ phát hiện.

Áp suất đáng kể đã được áp dụng cho các chất sau đó bằng laser. Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng sau một loạt thử nghiệm và mô phỏng, viên kim cương ba chuỗi có thể được chuyển đổi thành kim cương nguyên chất với rất ít năng lượng. Kim cương ba chuỗi tiếp xúc với nhiệt độ khoảng 627C và áp suất cao đã loại bỏ các nguyên tử hydro và cấu trúc các nguyên tử carbon khi cần thiết.

Việc tạo ra kim cương nguyên chất từ một viên kim cương ba chuỗi diễn ra chưa đầy một giây. Các nhà nghiên cứu hiện đã có thể tạo ra một viên kim cương rất nhỏ theo cách này, nhưng họ cho rằng bắt đầu từ những khối xây dựng này, kim cương có thể được sản xuất nhanh chóng và dễ dàng hơn. Tạo ra kim cương theo cách này có thể vượt ngoài khả năng của ngành kim hoàn. Độ cứng, độ trong suốt, độ ổn định hóa học, độ dẫn nhiệt và tính chất độc đáo của kim cương có thể cho phép kim cương được sử dụng trong nhiều lĩnh vực từ y học đến sinh học.

Hà My

Theo somagnews.com