科学者が高品質のブラックゴールド ダイヤモンドの合成に成功-

ダイヤモンドはただ透き通った白い形をしているだけではありません。その色の多様性は、結晶構造内の微量元素やインクルージョンの違いによって生じます。今日は、通称「黒いダイヤモンド」として知られるカーボナードについて取り上げます。深く高貴な色をしているだけでなく、その形成の謎は地球科学と天体物理学の 2 つの主要な分野にまたがっています。最近、中国の科学者による重大な成果により、この謎の解明に夜明けがもたらされました。

 

一般的な単結晶透明ダイヤモンドとは異なり、ブラック ダイヤモンドは多結晶ダイヤモンド ポリマーです。それは内部に「埋め込まれた」無数の小さなダイヤモンド粒子で構成されており、通常はグラファイト、アモルファスカーボン、またはその他の鉱物不純物で包まれています。この複雑な内部構造により、黒く不透明でありながら強い金属光沢を放つ独特の外観を持ち、非常に高い硬度と靭性を備えています。天然のブラックダイヤモンドは非常に希少です。現在、天然ブラックダイヤモンドはブラジルと中央アフリカ共和国の沖積鉱床でのみ発見されており、その起源は依然として科学的な謎です。科学者たちは、地球深部での高圧の形成、宇宙隕石の衝突、古代の小惑星の地球衝突の残骸など、さまざまな仮説を提案しています。天然ブラックゴールド ダイヤモンドは、その極めて希少性により、宝石や収集品の分野で重要な価値があります。

 

 

ブラック ダイヤモンドの起源は、長年にわたり科学界で最先端の議論の的となってきました。{0}主流の仮説は、地球のマントルの奥深くの極度の高圧と高温の環境で形成された可能性があることを示唆しています。{2}別の仮説は、古代に小惑星が地球に衝突した際に発生した瞬間的な超高圧と高温に由来するものである可能性があるというものです。-炭素が豊富な星間空間から飛来し、隕石とともに地球に降下した可能性を示唆する仮説さえある。この未解決の謎は、このブラック ダイヤモンドに宇宙レベルの謎のベールをかけています。

 

現在流通している「ブラックダイヤモンド」のほとんどは、人工的に放射線を照射した無色のダイヤモンドです。この処理はダイヤモンドの表面の色を変えるだけで、内部は単結晶構造のままであり、天然ブラックダイヤモンドの多結晶ポリマー構造や物性とは根本的に異なります。これ以前には、研究所ではこのタイプの天然構造のブラック ダイヤモンドを正確に複製したことはなかったと言えます。

 

最近、このギャップは中国の科学者チームによって埋められました。燕山大学準安定材料調製技術科学国家重点研究室の学者チームのZhao Zhisheng教授らは、固体固体変換という新しい原理に基づいて、高品質のブラックダイヤモンドの人工合成に成功した。-彼らが合成したブラックダイヤモンドは、均一で深い色、緻密な質感、優れた性能を持っています。その硬度は40〜150GPaの広い範囲で制御でき、最高硬度のサンプルは天然ダイヤモンドを容易に彫刻できます。その靭性は通常のダイヤモンドの2〜4倍です。対照的に、天然のブラックダイヤモンドは、組成の不均一性や内部に空孔などの欠陥を持っていることがよくあります。

 

この画期的な研究は、科学におけるブラックダイヤモンドの起源に関するさまざまな仮説を検証するための重要な実験的証拠と新しい視点を提供します。技術的には、硬度と靱性を相乗的に調整できるこの超硬材料は、長期的な技術的インスピレーションをもたらし、ハイエンドの切削工具、超精密加工器具、深海掘削ビット、超高耐摩耗性を備えたトップ-防護装甲-の製造に使用されることが期待されています。-もちろん、宝飾品市場に信頼できる供給源と均一な品質の本物の「ブラック ダイヤモンド」を提供することもできます。