Các nhà nghiên cứu đằng sau phát minh này tự tin rằng họ sẽ có thể tạo ra một lượng lớn kim cương tổng hợp bằng quy trình tạo ra mới của mình. Nghiên cứu được công bố vào 24/4 trên tạp chí Nature và do nhóm nhà khoa học tại Viện Khoa học Cơ bản Hàn Quốc thực hiện.
Tờ báo cho biết: "Chúng tôi đã phát hiện ra phương pháp phát triển kim cương ở áp suất 1 atm và dưới nhiệt độ vừa phải bằng cách sử dụng hợp kim kim loại lỏng".
Hiện tại phải mất vài ngày để sản xuất được kim cương tổng hợp
Những viên kim cương tức thì được tạo ra bằng cách sử dụng một quy trình hoàn toàn mới là trộn kim loại và khuếch tán carbon. Họ kết hợp bốn kim loại lỏng gali, sắt, niken và silicon ở nhiệt độ 1.877 độ F ở áp suất chỉ 1 atm.
Hỗn hợp này được đặt bên trong một hộp than chì có chân không tùy chỉnh giúp làm nóng và làm mát kim loại một cách nhanh chóng trong khi nó tiếp xúc đồng thời với khí metan và hydro. Quá trình này khiến các nguyên tử cacbon của khí metan lan rộng bên trong kim loại nóng chảy, tạo ra hạt giống kim cương.
Một màng kim cương được tạo ra trong khoảng hai tiếng rưỡi
Bài báo cho biết: "Kim cương phát triển ở dưới bề mặt kim loại lỏng bao gồm gali, sắt, niken và silicon, bằng cách kích hoạt xúc tác metan và khuếch tán các nguyên tử cacbon vào và bên trong các vùng dưới bề mặt. Chúng tôi phát hiện ra rằng sự quá bão hòa của carbon trong lớp dưới bề mặt kim loại lỏng dẫn đến quá trình tạo mầm và phát triển của kim cương".
Hạt kim cương chỉ mất 15 phút để bắt đầu tạo ra tinh thể kim cương từ kim loại lỏng. Một màng kim cương được tạo ra sau hai tiếng rưỡi tiếp xúc với quy trình này.
Quy trình mới cũng loại bỏ nhu cầu sử dụng áp suất cực lớn để tạo ra một viên kim cương. Quy trình hiện tại để tạo ra kim cương tổng hợp sẽ cần khoảng 5-6 gigapascal để hạt kim cương bắt đầu hình thành. Cũng sẽ mất vài ngày để quá trình hiện tại được hoàn thành.
Các nhà nghiên cứu đang nỗ lực tiếp tục cải tiến quy trình tạo kim cương mới của họ
Các nhà nghiên cứu tin rằng phát hiện mới này sẽ mang tính đột phá như một phương pháp hiệu quả để hình thành kim cương.
Bài báo cho biết: "Phương pháp chung của việc sử dụng kim loại lỏng có thể tăng tốc và thúc đẩy sự phát triển của kim cương trên nhiều bề mặt khác nhau".
Quy trình mới cũng có thể cho phép các hạt kim cương nhỏ hơn tạo ra kim cương nhanh hơn.
Các nhà nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục cải tiến chiến lược của họ để tạo ra không gian rộng hơn cho những viên kim cương được tạo ra theo quy trình mới. Điều này sẽ cho phép sản xuất một lượng lớn kim cương với tốc độ nhanh chóng.
Hải Vân (Theo The Sun)
