Wetenskap

Hierdie wetenskaplikes verander fossielbrandstowwe in suiwer diamante

Hierdie wetenskaplikes verander fossielbrandstowwe in suiwer diamante

'N Nuwe studie van die Stanford Universiteit en SLAC National Accelerator Laboratory wys hoe om diamante van fossielbrandstowwe te vervaardig. Sonder om alchemie te beoefen, is dit.

VERWANTE: HOE Vorm DIAMANTE WERKLIK? (NIE VAN KOOL NIE!)

Diamante van fossielbrandstowwe

Om diamante te skep, neem die wetenskaplikes 'n klomp wit stof, druk dit uit in 'n diamantbelaaide drukkamer en skiet dit met 'n laser. Wanneer hulle die kamer oopmaak, blink 'n nuwe mikroskopiese vlek suiwer diamant uit die diepte.

Die span se studie toon hoe, met subtiele aanpassings van hitte en druk, die resep hierbo diamante vervaardig uit 'n soort waterstof- en koolstofmolekule wat in ru-olie en natuurlike gas regoor die wêreld voorkom.

"Wat opwindend is aan hierdie artikel, is dat dit 'n manier toon om die termodinamika te bedrieg van wat gewoonlik vir diamantvorming benodig word," het Rodney Ewing, geoloog van Stanford en mede-outeur van die artikel, wat op 21 Februarie in die tydskrif gepubliseer is, gesê.Wetenskaplike vooruitgang, aan phys.org.

Dit is natuurlik nie die eerste keer dat wetenskaplikes diamante uit ander materiale sintetiseer nie (dit word al 60 jaar gedoen). Die proses duur egter gewoonlik 'n buitensporige hoeveelheid energie, tyd of die toevoeging van 'n katalisator (gewoonlik 'n metaal), en dit verminder die kwaliteit van die diamant. "Ons wou net 'n skoon stelsel sien waarin 'n enkele stof in suiwer diamant transformeer - sonder 'n katalisator," het Sulgiye Park, die hoofskrywer en postdoktorale navorsingsgenoot van Stanford's School of Earth, energy & environment sciences (Stanford Earth) gesê. ), berig phys.org.

Die toepassings vir hierdie nuwe transformasie gaan verder as juweliersware. Diamante - bekend vir hul chemiese stabiliteit, uiterste hardheid, optiese deursigtigheid en hoë termiese geleidingsvermoë - is uiters waardevol as materiaal vir medisyne, kwantumrekenaartegnologieë, industrie en biologiese waarneming.

"As u selfs klein hoeveelhede van hierdie suiwer diamant kan maak, dan kan u dit op beheerde maniere vir spesifieke toepassings doen," het Yu Lin, senior skrywer en personeelwetenskaplike van die Stanford Institute for material and energy sciences (SIMES), by die studie gesê. SLAC Nasionale Versnellerlaboratorium.

Resep uit die infernale diepte

Diamante kristalliseer natuurlik uit koolstof, honderde kilometers onder die aarde se oppervlak. Dit kom omdat - diep ondergronds - die temperatuur tot duisende grade Celsius (en Fahrenheit) klim. Wanneer ons diamante wat so gevorm word, opgrawe, versamel ons diamante wat vanaf die kookdieptes opwaarts van stapel gestuur is tydens vulkaniese uitbarstings van miljoene jare gelede, wat antieke minerale uit die binnekant van die planeet saamgevoer het.

Dit beteken dat diamante ons iets kan vertel oor hoe dit binne-in die aarde is. "Diamante is vate om monsters uit die diepste dele van die aarde terug te bring," het Wendy Mao, minerale fisikus van Stanford en leier van die laboratorium, waar Park die meeste eksperimente uit die studie gedoen het, gesê.

Die nuwe proses begin met drie soorte poeier wat uit tenkwaens vol petroleum verfyn word. 'Dit is 'n klein bietjie,' het Mao aan phys.org gesê. "Ons gebruik 'n naald om 'n bietjie op te tel om dit onder 'n mikroskoop te kry vir ons eksperimente."

Op die eerste blos lyk die reuklose, taai poeiers soortgelyk aan rotssout. Maar ervare wetenskaplikes kan 'n kragtige mikroskoop gebruik om atome te onderskei wat in dieselfde ruimtelike patroon gerangskik is as dié wat 'n diamantkristal saamstel. Dit is asof 'n ingewikkelde hok diamant in kleiner stukkies gesny is wat bestaan ​​uit een, twee of drie kleiner hokke.

Diamante - soos fossielbrandstowwe - het 'n slegte rap. In sommige gevalle, soos wêreldwye klimaatsverandering, lyk dit verdienstelik. Maar namate hierdie nuwe tegnologie vorder, kan ons die gesegde wat sê dat 'twee verkeerde dinge nie reg maak nie' omkeer en diamante uit fossielbrandstowwe produseer sonder om miljoene jare te wag.


Kyk die video: 3000 Most Important Words in English (Mei 2021).