Chuyên gia thành công tạo ra kim cương chỉ trong 15 phút

[miro1510]

Các nhà khoa học thông báo đã sử dụng kỹ thuật mới mang tính đột phá để tạo ra kim cương chỉ trong 15 phút. Phương pháp này đơn giản hơn rất nhiều lần so với phương pháp hiện tại.

Phần lớn kim cương được tìm thấy ở độ sâu hàng trăm km dưới bề mặt Trái đất. Sự hình thành kim cương trong điều kiện tự nhiên là một quá trình khá dài và phức tạp. Trong đó, để hình thành kim cương cần phải có áp suất khổng lồ vài gigapascal và sức nóng thiêu đốt 1.500 độ C trong hàng ngàn năm. Quá trình này biến các nguyên tử carbon thành kim cương.

Mới đây, các nhà khoa học thông báo đã phát triển một công nghệ đột phá trong việc tạo ra kim cương nhanh hơn, đơn giản hơn rất nhiều lần so với phương pháp hiện tại.

Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature, nhà hóa học vật lý Rodney Ruoff thuộc Viện Khoa học cơ bản ở Hàn Quốc cho hay ông và các cộng sự đã sử dụng gali đun nóng bằng điện, kết hợp một chút silicon trong nồi nấu kim loại than chì. Tiếp đến, nhóm đặt nồi nấu này vào một buồng được duy trì ở áp suất khí quyển ngang mực nước biển.

Sau rất nhiều thí nghiệm, nhóm nghiên cứu của ông Ruoff phát hiện hỗn hợp gali-niken-sắt kết hợp với một chút silicon đã tạo ra điều kiện hình thành kim cương lý tưởng nhất và quá trình này chỉ mất 15 phút. Không chỉ tạo ra kim cương trong thời gian ngắn, phương pháp mới chỉ đòi hỏi áp suất thông thường.

Phương pháp mới của nhóm nghiên cứu do ông Ruoff thực hiện đơn giản hơn nhiều so với phương pháp áp suất cao và nhiệt độ cao (HPHT) khá phổ biến trong quy trình sản xuất kim cương tổng hợp hiện nay.

Trong phương pháp HPHT, các chuyên gia dùng những điều kiện khắc nghiệt để chuyển đổi các nguyên tử carbon xung quanh một "hạt giống" nhỏ ban đầu để thành một viên kim cương.

Phương pháp HPHT có hai nhược điểm. Một là cần rất nhiều thời gian (gần 2 tuần) và yêu cầu những điều kiện "khắc nghiệt" để tạo thành kim cương. Hai là phải có một "hạt giống" ví dụ như một viên kim cương, viên ngọc cỡ nhỏ...

Phương pháp tạo kim cương trong 15 phút của nhà hóa học vật lý Ruoff cũng có thách thức. Đó là những viên kim cương thành phẩm được tạo ra từ phương pháp này thường rất nhỏ.

Bởi lẽ, viên lớn nhất cũng nhỏ hơn đến nghìn lần so với kim cương được tạo ra bằng phương pháp HPHT.