人工鑽石生產新時代 澳科學家可常溫下製造

天然鑽石開採不易眾所皆知,且鑽石需經過數十億年的高壓和高溫方能成形,但目前有一組國際團隊,成功運用新技術,在室溫中短短幾分鐘內,就製造出人工鑽石。

人造鑽石(也稱金剛石)硬度極高,而且導熱性佳,最常用來當作切割超硬材料的工具。早期金剛石製造大多要在超高壓和高溫環境中進行,然而澳洲國立大學(ANU)和皇家墨爾本理工大學(RMIT University)的團隊卻突破限制,在常溫中成功製造金剛石,帶領人工鑽石的生產,進入一個嶄新時代。

澳洲國立大學教授Jodie Bradby表示,技術突破的關鍵,在於施壓方法的改變。他們在室溫下對碳進行高壓加工,該壓力相當於將640頭非洲象的重量,集中壓在一隻芭蕾舞鞋尖上,短短幾分鐘,高壓使就使得碳原子間,產生意外反應,碳纖維受到剪力作用,碳原子便在室溫環境下移動,因此形成金剛石,甚至是更稀有的藍絲黛爾石(Lonsdaleite,六方金剛石)。

藍絲黛爾石是天然鑽石中的稀少種類,硬度約為普通鑽石的1.58倍,擁有特殊的平行六邊形晶格,目前僅見於隕石撞擊處。以往只能在高溫環境下方能成功製造,然而此回卻在室溫中,以新技術短時間產出,著實令人驚喜。皇家墨爾本理工大學教授 Dougal McCulloch 開心表示,這次研究過程中,首見藍絲黛爾石和一般鑽石間形成的『小河流』,對於未來理解它們形成的方式,相當有幫助。

研究小組希望這項成果能夠提高人造鑽石生產數量,尤其是藍絲黛爾石。以人工生產後,將可應用於開採超硬材料的工具上,極具工業發展價值。【記者  鄒弘整理報導】