Nouveaux diamants synthétiques sont les plus difficiles …

Nouveaux diamants synthétiques sont les plus difficiles ...

Nouveaux diamants synthétiques sont les plus durement Gems jamais créé

Pour créer un diamant plus difficile, les chercheurs ont utilisé de minuscules particules de carbone, en couches comme les oignons, et les ont soumis à des températures et des pressions élevées. Un modèle de 10 shell "oignon" carbone montré ici.

Crédit: Nature, 10.1038 / nature13381

Les diamants sont les minéraux naturelle la plus dure connue à l’homme. Même ainsi, les scientifiques travaillent pour les rendre encore plus difficile, afin d’utiliser les gemmes étincelantes comme des outils pour la coupe.

Maintenant, une équipe de chercheurs, dirigée par Yongjun Tian Quan Huang à l’Université Yanshan en Chine, a créé des diamants synthétiques qui sont plus difficiles, ce qui signifie qu’ils sont moins sujettes à la déformation et à la rupture, que les deux diamants synthétiques naturels et autres.

Pour créer ces diamants plus sévères-à-acier, les chercheurs ont utilisé de minuscules particules de carbone. couches comme les oignons, et les a soumis à des températures et des pressions élevées. Les diamants obtenus ont une structure unique qui les rend plus résistant à la pression et leur permet de tolérer plus de chaleur avant qu’ils oxydent et se tourner vers soit au gaz (dioxyde de carbone et de monoxyde) ou carbone ordinaire, perdant beaucoup de leurs propriétés diamantifères uniques. [En Photos: 13 Mysterious & Gemstones Cursed]

Tout d’abord, un peu sur les diamants: les diamants de qualité gemme sont monocristaux, et ils sont assez durs. Mais les diamants artificiels utilisés sur les outils sont encore plus difficile. Cette&# 39; s parce qu’ils sont des diamants polycristallins, ou des agrégats de grains de diamant appelés domaines, qui mesurent quelques micromètres ou nanomètres. Les grains aident à prévenir le diamant de rupture, comme les limites agissent comme de petits murs qui gardent des morceaux de diamant en place. Plus les domaines sont, plus le diamant.

Tian&# 39; équipe de a utilisé les nanoparticules de carbone onionlike pour faire des diamants avec des domaines qui sont de quelques nanomètres de taille et sont des images miroir de l’autre. Tel "nanotwinned" les cristaux sont beaucoup plus difficiles que les diamants ordinaires, par un facteur de deux.

L’équipe a testé le diamant artificiel&la dureté en appuyant sur un morceau de diamant en forme de pyramide dans le diamant nanotwinned; # 39. Tian&# 39; un groupe de fait une petite indentation dans leur diamant artificiel, en appliquant des pressions équivalentes à près de 200 gigapascals (GPa) — environ 1,9 million d’atmosphères. Un diamant naturel ordinaire écraserait sous peu la moitié de cette pression.

L’équipe a également testé comment chaud le diamant nanotwinned pourrait obtenir avant l’oxydation. Dans les deux tests différents, ils ont trouvé que le diamant ordinaire a commencé à s’oxyder à environ 1418 et 1481 degrés Fahrenheit (770 et 805 degrés Celsius), selon la méthode d’essai. Les diamants nanotwinned didn&# 39; t oxyder jusqu’à ce qu’ils atteignent 1.796 ou 1.932 F (980 ou 1,056C).

Mais pas tout le monde est convaincu par ces résultats. Natalia Dubrovinskaia, professeur de physique des matériaux à l’Université de Bayreuth en Allemagne, dit-elle doesn&# 39; t confiance aux tests de pression. Si ce que Tian&# 39; le groupe de se rapporte est vrai, le pénétrateur aurait brisé, parce que le matériau de l’outil d’estampage est pas aussi dur que le diamant nanotwinned, elle a dit à Live Science dans un courriel.

Tian était en désaccord avec Dubrovinskaia&l’évaluation du pénétrateur; # 39. Il a dit qu’il est possible de mesurer la pression sur le diamant nanotwinned parce que le pénétrateur a été poussé à partir d’une position verticale et la quantité de force de cisaillement sur il était pas&# 39; assez pour endommager t.

Tian et Dubrovinskaia ont "sparred" avant; l’année dernière, le laboratoire Yanshan a dit qu’il a démontré un phénomène similaire, ce qui rend une forme de ultradure nitrure de bore cubique. A l’époque, Dubrovinskaia a exprimé des préoccupations similaires.

Tian, ​​quant à lui, se tient par son travail. "Indentation dureté de tout matériau peut être mesurée de manière fiable à l’aide [a] diamant pénétrateur lorsque l’axe pénétrateur est exactement perpendiculaire à la surface lisse de l’échantillon [le] testé," il a dit.

Un autre scientifique, Ho-Kwang Mao, de l’Argonne National Laboratory dans l’Illinois, pense Tian&# 39; le travail de validité; il a noté qu’un pénétrateur pouvait mesurer de manière fiable la dureté des matériaux beaucoup plus difficiles que lui-même.

En outre, la nouvelle partie de l’ouvrage est qu’un tel matériau dur a été créé d’une manière qui peut être facilement reproduit. "Ils ont créé un matériau en vrac," Mao a dit. "Ils ont réussi à faire cela et rend plus difficile que le diamant — cette&roman de # 39;."

La nouvelle étude est détaillée dans le numéro de Juin 12 de la revue Nature.

Editeur&Recommandations; # 039

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