Phương pháp mới sản xuất kim cương nhân tạo

Theo kỹ thuật hiện nay, việc sản xuất được kim cương nhân tạo phải được tiến hành dưới áp lực rất cao. Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford (Mỹ) đã tìm ra phương pháp mới để chuyển than chì thành cấu trúc carbon giống như kim cương.

Ảnh: Standford SLAC

Phương pháp mới dùng hydro trên nền của chất bạch kim mà không cần quá nhiều áp lực bên ngoài. Phát hiện này có thể dẫn đến sản xuất kim cương nhân tạo dễ dàng và linh hoạt hơn, sử dụng hiệu quả hơn cho các thiết bị đặc biệt (như máy cắt các vật rất cứng).

Có độ cứng hàng đầu, độ bền cơ học và độ dẫn nhiệt nên kim cương được ứng dụng nhiều trong khoa học và công nghiệp. Tuy nhiên, để có được viên kim cương nhân tạo, theo phương pháp lâu nay là phải xếp các lớp than chì rồi nén ở áp suất ít nhất 150.000 atmosphere. Áp lực cực cao giúp tái cấu trúc các lớp graphene, qua đó tái cấu trúc nguyên tử để biến than chì có khả năng như kim cương.

Nay, phương pháp mới được phát hiện một cách tình cờ có thể giúp sản xuất kim cương ít phức tạp hơn và linh hoạt hơn. Dự tính ban đầu của các nhà khoa học là tìm cách thiết lập mới cho graphene để sử dụng hiệu quả trong bóng bán dẫn. Rồi nhóm nghiên cứu - do Sarp Kaya lãnh đạo - đã cho thêm vài lớp graphene với chất nền bạch kim, kế tiếp cho tiếp xúc với hydro. Quá trình này đã cho phản ứng dây chuyền, thay đổi cấu trúc của tất cả các lớp graphene thành các lớp kim cương. Sau khi xem xét kỹ hơn, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng nhờ hydro đã tạo ra liên kết hóa học giữa các lớp dưới cùng và bạch kim.

Bên cạnh đó, theo tạp chí Gizmag, với phương pháp mới này, các nhà khoa học có thể hiểu và kiểm soát quá trình chuyển đổi giữa nhiều dạng thù hình của carbon. Bước nghiên cứu kế tiếp là tìm những lớp nền thay thế bạch kim để giảm giá thành.

Nguồn: Tạ Xuân Quan-Thanh Niên Online