เพชรที่มีความแข็งกว่าเพชรธรรมชาติสามารถผลิตได้โดยใช้กรรมวิธีใหม่

เพชรที่ได้จากวิธีการใหม่จะมีโครงสร้างผลึกเป็นรูปหกเหลี่ยมแทนที่จะเป็นโครงสร้างลูกบาศก์ปกติ ซึ่งมีความแข็งและมีเสถียรภาพทางความร้อนที่น่าประทับใจ

เพชรธรรมชาติมีความแข็งสูงสุดเพียงประมาณ 110 GPa เท่านั้น เมื่อเทียบกับความแข็ง 155 GPa ของเพชรสังเคราะห์ใหม่

ScienceAlert รายงานเมื่อวันที่ 3 มีนาคมว่า นักวิทยาศาสตร์ เพิ่งสังเคราะห์เพชรที่มีความแข็งกว่าเพชรธรรมชาติได้ โดยใช้แนวทางใหม่กับโครงสร้างของอัญมณีชนิดนี้

เพชรถือเป็นวัสดุธรรมชาติที่มีความแข็งที่สุดในโลก แม้ว่าจะมีวัสดุสังเคราะห์บางชนิดที่มีความแข็งยิ่งกว่าก็ตาม เมื่อไม่นานมานี้ กลุ่มผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยหลายแห่งในประเทศจีนได้ค้นพบวิธีการสังเคราะห์แบบใหม่

ทีมวิจัยได้นำกราไฟต์ไปเผาภายใต้แรงดันสูงมาก ก่อนที่จะให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิ 1,527 องศาเซลเซียส เพชรที่ได้จะมีโครงสร้างผลึกรูปหกเหลี่ยมแทนที่จะเป็นโครงสร้างลูกบาศก์ตามปกติ

เพชรหกเหลี่ยมได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรกเมื่อกว่า 50 ปีก่อน หลังจากที่พบที่บริเวณที่อุกกาบาตพุ่งชน การวิจัยครั้งใหม่นี้เป็นหลักฐานชิ้นแรกที่ชัดเจนว่าโครงสร้างภายในนี้ทำให้มีความแข็งมากขึ้น

ตามที่ทีมนักวิจัยได้ระบุไว้ เพชรธรรมชาติและเพชรสังเคราะห์ส่วนใหญ่มีโครงตาข่ายผลึกลูกบาศก์ ในขณะที่โครงสร้างหกเหลี่ยมนั้นหายากและยัง ไม่ได้รับการสำรวจเป็น ส่วนใหญ่ เนื่องมาจากความบริสุทธิ์ต่ำและตัวอย่างส่วนใหญ่ที่ได้มีขนาดเล็กมาก

“การสังเคราะห์เพชรหกเหลี่ยมเป็นเรื่องที่ท้าทาย และแม้กระทั่งการมีอยู่ของมันก็ยังคงเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอยู่” ตามที่ทีมงานกล่าว

เพชรสังเคราะห์ใหม่มีความแข็ง 155 GPa ซึ่งเป็นหน่วยวัดแรงกดที่วัสดุสามารถทนได้ ในขณะเดียวกัน เพชรธรรมชาติมีความแข็งสูงสุดประมาณ 110 GPa

ความเสถียรทางความร้อนของเพชรชนิดใหม่นี้ก็น่าประทับใจเช่นกัน นักวิจัยกล่าวว่าเพชรสังเคราะห์รูปหกเหลี่ยมสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 1,100 องศาเซลเซียส เมื่อเทียบกับเพชรนาโนที่ใช้กันทั่วไปในงานอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส เพชรธรรมชาติสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่าได้ แต่จะต้องอยู่ในสภาวะสุญญากาศเท่านั้น

นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างเพชรผลึกหกเหลี่ยมในห้องแล็บได้ โปรเจ็กต์ก่อนหน้านี้ในปี 2016 ได้สร้างเพชรดังกล่าวจากคาร์บอนอสัณฐาน ซึ่งเป็นวัสดุที่ไม่มีรูปร่างตายตัว

อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยมีวิธีการสังเคราะห์แบบใหม่ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถสร้างวัสดุเพชรแข็งพิเศษในห้องปฏิบัติการได้

“ผลการค้นพบของเราให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าเกี่ยวกับการเปลี่ยนกราไฟต์ให้เป็นเพชรภายใต้ความกดดันและอุณหภูมิสูง ซึ่งเปิดโอกาสสำหรับการผลิตและการใช้งานของวัสดุเฉพาะตัวนี้” ตามที่ทีมวิจัยได้กล่าวไว้

ที่มา: https://thanhnien.vn/che-tao-duoc-kim-cuong-cung-hon-kim-cuong-tu-nhien-bang-phuong-phap-moi-185250303111931835.htm