Forskerne fra det amerikanske Carnegie Institution har udviklet en ny metode til at forbedre kunstige diamanter. Metoden gør det muligt at få et godt slutresultat fra et dårligere udgangspunkt, hedder det i en pressemeddelelse fra Carnegie Institution.
Den ældste og stadigvæk sværeste metode til at skabe kunstige diamanter kræver et kammer, hvor trykket er op mod 50.000 gange større, end lufttrykket ved jordens overflade.
Denne metode efterligner måden hvorpå diamanter bliver dannet i jordens indre. Der bliver almindelige kulstof-atomer presset sammen under stort tryk til store krystaller, hvor atomerne ligger i et tæt gitter. Dette er diamant.
Når kammeret til fremstilling af disse kunstige krystaller også skal være så varmt at stål smelter - 1.500 grader celsius - er det ikke svært at forstå, at det også må være en dyr metode.
Diamant på et kvart kiloForskerne fra Carnegie benytter en anden teknik. De sender en gas som indeholder kulstof ind i et kammer med 'blot' 10 til 250 gange lufttrykket på jordens overflade. Her bliver gassen afsat på et underlag.
Eftersom trykket er relativt lavt, kan trykkammeret gøres meget større. Forskerne fra Carnegie har tidligere fremstillet diamanter som vejer op til 60 gram. Nu håber forskerne på at bryde den magiske 1.000 karats-grænse.
En karat er 0,2 gram, så metoden kan frembringe gode kunstige diamanter med en vægt op mod et kvart kilo. Det er muligt, fordi forskerne har udviklet en ny metode til at forbedre diamanterne.
Fra gulbrun til rosaLige idet 'damp-diamanterne' kommer ud fra trykkammeret, ser de nemlig gulbrune ud. Den nye metode går ud på at hærde diamanten ved høj temperatur i et vakuumkammer. Derved skifter de farve fra gulbrune til rosa.
Den rosa farve kommer fra små urenheder i form af kvælstof-atomer inde i det tætte gitterværk af kulstof-atomer, som udgør diamanten. Men disse urenheder kan udnyttes til at frembringe nye og spændende materialer. Urenhederne kan formentlig anvendes til at lagre data i fremtidens kvantecomputere.
Diamanter til industrienPå kortere sigt vil større, bedre og billigere diamanter være godt nyt for industrien. Kunstige diamanter bruges i forskellige typer skære- og bore-værktøjer. Et hårdt diamant-bor kan trænge ned igennem bjerg-lag og finde værdifulde mineraler eller olie.
Diamanter med små urenheder kan også virke som halvledere i transistorer, en af 'byggeklodserne' i microprocessorer som driver dagens pc'er.
Gammel drøm går i opfyldelseAt diamant ikke er andet end 'almindelig' kul i en særlig tæt krystalform, blev opdaget allerede i 1797. Fra da af blev der gjort mange forsøg på at skabe kunstige diamanter. Ikke så sært, når man tænker på, hvor værdifuld en diamant er.
I sit hovedværk 'Das Kapital' skrev Karl Marx om forsøgene: 'Hvis det lykkes os ... at omdanne kulstof til diamanter, kan deres værdi falde til at blive lavere end for mursten'.
I slutningen af 1800-tallet blev der meldt om flere forsøg med delvis og spredt succes, men først i 1954 lykkedes det forskeren Tracy Hall at skabe kunstige diamanter i sådanne mængder at processen var økonomisk rentabel.
Nu er der så taget endnu et skridt i retning af flere, bedre og større kunstige diamanter.
© forskning.no. Oversat af Johnny Oreskov
