De hårdeste, smukkeste og dyreste mineraler i verden er diamanter. De er danneti en dybde på omkring 200 kilometerunder jorden under forhold med højt tryk og 1000 graders varme.Høje temperaturer og tryk over milliarder af år påvirker kulstof, og det bliver til et smukt mineral med en krystallinsk struktur. Fra dybet af vores planet stiger diamanter til overfladen som følge af vulkansk aktivitet. Det er meget svært at udvinde dette dyrebare materiale, hvorfor det koster mange penge. Gennem tiden har forskere lært at lave kunstige diamanter af kulstof, der er fuldstændig identiske med ægte. Der er egentlig ingen forskel på dem, men kunstige sten er billigere, fordi deres produktion ikke tager milliarder af år, men kun et par uger. Det ser ud til, at kunstige diamanter snart vil blive endnu mere tilgængelige, fordi videnskabsmænd har fundet enmåde at fremstille dem på 150 minutter.
En smuk diamant kan skabes i laboratoriet på kun 2,5 timer
< p class="toc_title">Indhold
- 1 Sådan skabes kunstige diamanter
- 1.1 Kemisk dampaflejring
- 1.2 Hvad er det HPHT-diamanter
- 2 Den hurtigste måde at skabe diamanter på
Sådan skabes kunstige diamanter
Det første skridt mod at skabe kunstige diamanter blev lavet for mere end 200 år siden. Så lykkedes det den engelske kemiker Smithson Tennant at brænde en rigtig diamant fuldstændigt. Efter dette eksperiment lærte forskerne for første gang, at det dyrebare mineral udelukkende består af rent kulstof. Efter nogen tid vendte forskerne processen og lærte at omdanne kulstof tilbage til diamanter. I dag er der flere måder at fremstille syntetiske diamanter på.
Den engelske kemiker Smithson Tennant er faderen til kunstige diamanter. Billedkilde: Smithsonian Magazine
Den mest grundlæggende artikel om emnet:Hvordan udvindes diamanter, og hvor de kommer fra
Kemisk dampaflejring
Den første teknologi kaldeskemisk dampaflejring (CVD).Når du bruger denne metode, skaber specialister et specielt kammer med kontrolleret tryk og temperatur. Derefter pumpes en af de gasser, der indeholder kulstof, for eksempel metan, ind i den. Denne gang går det gennem filtre, så der til sidst kun er rent kulstof tilbage. De resulterende carbonatomer sætter sig efterfølgende på overfladen af et specielt substrat og danner en diamant.
Kunstige diamanter kan komme i forskellige former, farver og størrelser. Billedkilde: Russian Jeweller Magazine
Dette er også interessant:Forskere har forklaret, hvordan diamanter stiger fra dybet til jordens overflade
Hvad er HPHT diamanter
Der er også HPHT-diamanter.Med denne teknologi placeres et stof, der indeholder kulstof (for eksempel grafit), også i et kammer med høj temperatur og tryk. At være under forhold som i jordens dybder, begynder kulstof at blive til krystaller. Efter afkøling får krystallografispecialister en kunstig ædelsten.
Uanset hvilken teknologi der bruges, er kunstige diamanter af samme kvalitet. Billedkilde: Phone Arena
Dette er en meget kort og forenklet beskrivelse af, hvordan man laver kunstige diamanter. Enhver teknologi kræver brug af meget høje temperaturer på mere end 1000 grader Celsius og tryk, som i jordens dybder. Processen med at skabe syntetiske diamanter tager, men ikke en milliard år, flere uger. For nylig, videnskabsmændreduceret denne tid til 150 minutter.
Læs også:Forskere har kunstigt skabt diamanter og en ny type vand af plastik
Den hurtigste måde at skabe diamanter på
Forfatterne til den nye krystalfremstillingsteknologi er videnskabsmænd fra Sydkorea. At skabe diamanterkræver stadig temperaturer i området omkring 1025 grader Celsius.Men ny teknologikræver kun et tryk på 1 atmosfæredette er omtrent det samme som trykket ved havoverfladen. Normalt kræves der titusindvis af gange mere tryk for at danne krystaller fra kulstof. Og vigtigst af alt tager processen kun 150 minutter, det vil sige cirka 2,5 timer.
Essensen af den nye teknologi er, at forskere opløste rent kulstof i en kompleks blanding af flydende metaller. Takket være brugen af gallium, jern, nikkel og silicium lykkedes det at reducere trykkravene. De smeltede metaller blev hældt i et grafitlegeme ved hjælp af et vakuumsystem, der tillader blandingen at blive hurtigt opvarmet og afkølet. Forskere brugte en blanding af metan og brint som en kilde til rent kulstof.
Diamantfilm dyrket i flydende metal under et mikroskop. Billedkilde: videnskabeligt tidsskrift Nature
Under de forhold, som det flydende metal skabte, begyndte kulstoffet, der blev frigivet fra metan, at blive til krystaller. Rudimenterne af diamanter begyndte at dannes på overfladen allerede 15 minutter efter starten af processen. Og efter 2,5 timer modtog forskerne en kontinuerlig diamantfilm. Forskere mener, at de i fremtiden vil være i stand til at opnå endnu mere imponerende resultater. For eksempel håber de at få flere diamanter ved blot at øge overfladen for at danne en diamantfilm.
Hver dag dukker der informative artikler op i vores Telegram-kanal, som ikke er på siden. Sørg for at abonnere og læse!
Hvis den nye teknologi slår rod, kan prisen på diamanter falde betydeligt. Men dette gælder kun for kunstige smykker, som er blevet dannet i dybet af vores planet i milliarder af år, vil altid være højt værdsat. Den dyreste diamant i verden er pink, og dens pris er især højere, fordi den blev dannet under endnu vanskeligere forhold end de andre.