科学家找到几分钟内在室温条件下锻造出罕见钻石的方法

据外媒报道，传统的钻石需要在地球深处经过数十亿年时间发展才能形成，极端的压力和温度为碳的结晶提供了合适的条件，然而现在科学家们正在研究锻造这些宝石的更便捷方法。 近日，一个国际研究团队已经成功地将这一过程缩短到了短短几分钟，其展示了一种不仅能快速成型而且还能在室温下成型的新技术。

尽管在实验室里几分钟就能制造出钻石的想法对珠宝商、说唱歌手或那些想要解决某个问题的人来说很有吸引力，但这并不是该类型研究的最终目的。这种以坚韧著称的材料的人造版可用作切割超硬材料的新刀具、新型保护涂层或其他工业设备。

据悉，这项最新的突破由来自澳大利亚国立大学(ANU)和RMIT大学的科学家们领导，他们使用了一种被称为钻石砧的设备。研究人员使用这种设备来创造能产生超硬材料所需的极端压力。研究小组将相当于640头非洲象的压力施加在一只芭蕾舞鞋的顶端，这样做则能在装置中的碳原子中引发意想不到的反应。

“故事的转折在于我们如何施加压力，”澳大利亚国立大学教授Jodie Bradby说道，“除了非常高的压力外，我们还让碳体会到一种叫做‘剪切’的东西--就像一种扭曲力或滑动力。我们认为这允许碳原子移动到适当的位置从而形成六方晶系陨石钻石和常规钻石。”

其中，常规钻石大家可能会在订婚戒指上发现，而六方晶系陨石钻石则比较罕见，只在陨石撞击地点才会发现。通过使用先进的电子显微镜，研究小组对样品进行了详细的检查发现，这些材料是在类似于钻石“河流”的条带中形成。

皇家理工学院的Dougal McCulloch教授表示：“我们的照片显示，在我们跨机构团队开发的新方法下，常规钻石只在这些六方晶系陨石钻石的中间形成。第一次看到这些由六方晶系陨石钻石和普通钻石组成的小‘河流’真是太神奇了，这真的帮到我们了解它们是如何形成的。”

研究小组希望这项技术能使他们生产出大量的人造钻石尤其是六方晶系陨石钻石。据预测，六方晶系陨石钻石的硬度比普通钻石要高出58%。

Bradby说道：“六方晶系陨石钻石有潜力用于切割矿场的超固体材料。”

相关研究报告已发表在《Small》上。

人造钻石在市面上应该有见到很多，人造钻石没有天然钻石那样完全八面体结构，那么人造钻石是什么呢，人造钻石的生产方法是什么呢。

人造钻石是什么 

人造钻石是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石，早期的人造钻石由于空气中的氮原子进入钻石晶体而呈淡淡的糖稀颜色，经过科学家的改良制作方法，现在生产的人造钻石在外观上和天然钻石没有任何差异，由于生成环境的不同，人造钻石的的分子结构并不是天然钻石的完全八面体结构而是一种复杂结构，从而会产生磷光现象。随着人造钻石生产技术的成熟，其造价低廉，且可以制作出各种颜色的钻石而在珠宝市场上崭露头角。

人造钻石的生产方法是什么

在2300℃、15到18万个大气压的高温高压环境下，在中心放一颗很小的天然钻石作为种子，在种钻周围是高温金属液体，在金属溶液的上层是石墨，在这种环境下石墨中的碳原子会从金属原子中列队走向钻石从而形成新的钻石。这个俄罗斯的研究小组在冷战结束后由于经费问题而使人造钻石研究一度停止，后来随着美国珠宝商的注资又重新恢复过来。2005年美国的人造钻石生产线的产能达到每小时5克拉。近期，俄罗斯的科学家们已经研制出了直径在3毫米左右与天然钻石晶体结构完全一致的人工钻石。相信随着研究的深入，在不远的将来就可以造出与天然钻石一样的人工钻石。

人造钻石的合成方法是什么

1、高温高压合成法：温度和压力仍是制造晶体的两项关键因素，索钻珠宝专业人士介绍，其方法是在陶瓷容器中而不是在地下制造钻石，水压提供高压，电力产生高温，使碳围绕着直径为1毫米，由天然钻石制成的籽晶而形成晶体

2、化学气相淀积合成法：使天然气和氮气加热后，在洗碗机大小的压力室里形成一种碳等离子体，该等离子体不断沉积在压力室底部的碳底层上，并逐渐积聚和硬化，形成钻石薄片，进而切割成宝石形状。

首个人造钻石成功是什么时候

1954年，人造钻石首次成功合成，当时，一批通用电器公司的研究员在实验室里制造出一颗钻石，他们仿造钻石在自然界形成的环境，给碳加以极度的高温和高压。同样在上个世纪五十年代，另一种制造合成钻石的方法被研发成功，这种叫化学气相沉积(CVD)的方法，在很低压力和相对低的温度下，将碳从含碳的混合气体沉积成钻石基体

人工可以合成的，现在世界上的专业鉴定机构已经不会称呼这种品类的钻石为“合成钻石”了，一般都叫做“培育钻石”，最大的培育钻石商是美国的Diamond Foundry这个品牌，Diamond Foundry是培育钻石，它和传统天然钻石唯一的区别就是，他们是在地上实验室里培育钻石，不是地底挖出来的，除此以外，无论是物理化学性质还是外观4c，和天然钻石都是完全一样的。Diamond Foundry的可持续钻石每一颗都有属于自己的证书，证书上也有相应的4C指标，和真钻相比没有区别，甚至跟天然钻石相比可以说质量更好，克拉数大颜色也好，切工也很优秀，是收购了蒂凡尼的切割工厂，能切出高达40种的钻石切割形状，市面上只有不到1%的钻石能达到Diamond Foundry的标准，当然最最重要的是，这种钻石性价比很高，也就是说，你花一样的钱，在外面可能只能买到1克拉的天然钻石钻戒，但是在他们家能买到2克拉以上，这也是不少普通消费者选中它的原因。