科學家首次在室溫中合成鑽石

人造合成鑽石需要的時間就少得多，但過程中依舊需要高壓和高溫。但如今，科學家想出了不在高溫下就可合成鑽石的方法，他們在《Small》雜誌上發表了關於在普通室溫中合成鑽石的文章。

碳原子可以形成各種各樣的結構：從二維的黑色石墨烯到超堅硬的透明鑽石。然而鑽石也各不相同，不但可以是“經典”立方體結構，還可能是六方晶格結構，形成特殊的六方金剛石。六方金剛石比立方金剛石更堅硬，但在自然界中更罕見，在實驗室中也更難獲得。

然而，澳大利亞國立大學教授朱蒂·布拉德（Jodie Bradby）率隊的科研團隊成功在非高溫下合成了立方金鋼石和六方金鋼石。通常人工合成鑽石需要創造出如同地核的高溫高壓環境，但這一次，物理學家們注意到了另一種鑽石自然形成機制——隕石的形成機制。

天體發生強烈碰撞里，碳元素可形成鑽石，這在地球上和太空中都可以實現。據推斷，期間的溫度不如剪切力重要，剪切力會讓材料各層受到不同方向的力。例如，想象一張桌腳不牢的桌子受到大力推動，桌面向一邊移動的同時，桌腳會向另一邊移動。

因此專家設計了一種裝置，能讓石墨同時受到強大剪切力和壓力。然後科學家把石墨放在電子顯微鏡下觀察，發現了鑽石晶體。立方晶體在六方金剛石的層與層之間形成了極細的“毛細血管”。整個過程耗時僅數分鐘，科學家希望此方法能進一步完善，之後應用於工業和六方金剛石的大規模合成。

進一步增加剪切力，甚至可以降低鑽石形成需要的壓力。研究者指出，目前需要的壓力大約為80千兆帕，相當於640頭非洲大象施加於芭蕾舞鞋尖的壓力。