Tạo kim cương khổng lồ bằng kỹ thuật mới

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Các nhà nghiên cứu Mỹ vừa phát triển một kỹ thuật mới để sản xuất những viên kim cương cỡ cực lớn, chất lượng cao. Loại kim cương này sẽ sớm thúc đẩy ngành công nghệ quang học cũng như lấp lánh trên ngón tay của những người giàu có

Sử dụng một quy trình có tên là lắng đọng hơi hoá chất (chemical vapor deposition - CVD), nghĩa là hơi nóng ngưng tụ thành chất rắn, nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới đã tìm ra cách làm kim cương. Tuy nhiên, khó có thể tạo ra những viên kim cương trong suốt, lớn hơn 3 carat - đơn vị trọng lượng đối với đá quý. Giờ thì các chuyên gia thuộc Phòng thí nghiệm địa vật lý, Viện Carnegie, đã vượt qua thách thức trên khi tạo ra những viên kim cương 10 carat có độ dày gần 1,4cm. Kích cỡ này lớn gấp 5 lần kim cương thương mại mà được tạo ra bằng phương pháp nhiệt độ cao, áp lực cao hoặc CVD thông thường.

Viên kim cương nổi tiếng thế giới Hope Diamond có trọng lượng 45,52 carat. Theo lý thuyết, kỹ thuật mới có thể tạo ra những viên kim cương 300 carat, dày 2,5cm cũng như các viên kim cương có kích cỡ khác nhau. Tốc độ tạo kim cương của họ rất nhanh, chừng 100 micromet/giờ.

Kim cương tự nhiên, được tạo nên từ carbon, là vật cứng nhất mà con người từng biết tới. Chúng có thể hàng tỷ năm tuổi và được hình thành dưới áp lực lớn. Ngày nay, kim cương được sử dụng trong công nghệ và công nghiệp nhiều hơn so với trang sức. Chúng là vật liệu lý tưởng để cắt và thậm chí được sử dụng trong cả chất bán dẫn. Kim cương cứng tới mức có thể sử dụng nó để tạo áp lực tương đương với tâm Trái đất - điều kiện để kiểm tra lý thuyết tương tác giữa các chất, chẳng hạn như hydro biến thành một kim loại trong những cuộc kiểm tra như vậy.

Kim cương tự nhiên có thể trong suốt hoặc nhiều màu sắc, phụ thuộc vào sự hiện diện của các vật liệu khác ngoài cacbon. Kim cương nhân tạo có màu nâu hoặc vàng đặc trưng, do vậy chỉ được sử dụng trong công nghệ quang học. Còn kim cương không màu sắc - mục tiêu lớn đối với quang học, nghiên cứu khoa học và đồ trang sức - có giá thành sản xuất rất cao. Hiện chỉ mới có thông báo về những viên kim cương nhân tạo, không màu sắc, kích cỡ nhỏ. Quy trình mới mà nhóm nghiên cứu sử dụng tạo ra những viên kim cương lớn, trong suốt cũng như một số viên có màu sắc đầy ấn tượng, có nhiều ứng dụng. Hemley cho biết chi phí sản xuất kim cương khá thấp song giá bán chúng tại các cửa hàng trang sức lại phục thuộc vào cách kim cương nhân tạo được tiếp thị. Ông nói: ''Kỷ nguyên kim cương đang nằm trong tay chúng ta''.

( theo Tạp chí hoạt động khoa học )