Исследователи из Токийского университета нашли способ создавать алмазы без использования традиционного метода, который включает высокое давление и температуру. Вместо этого они использовали электронные лучи, чтобы превратить молекулы органического вещества в безупречные наноалмазы. Это открытие может кардинально изменить подходы в химии, материаловедении и даже биологии.
Новый метод создания алмазов
До сих пор получение алмазов было связано с необходимостью создания экстремальных условий, таких как невероятное давление и высокая температура, или с использованием химического осаждения из газовой фазы. Однако группа ученых под руководством профессора Эйити Накамуры выбрала иной путь – низкое давление и электронное облучение.
Используя молекулу адамантана, органическое соединение с углеродным каркасом, напоминающим тетраэдрическую структуру алмаза, исследователи продемонстрировали, как электронные пучки могут влиять на молекулы и превращать их в наноалмазы. Это открытие опровергло мнение, что электронные лучи разрушат молекулы, и доказало, что они могут инициировать стабильные и предсказуемые химические реакции.
Как это работает?
Процесс, разработанный учеными, включает использование просвечивающей электронной микроскопии, которая позволяет наблюдать молекулы в реальном времени. Образцы адамантана подвергались воздействию электронных лучей в вакууме, после чего они начали трансформироваться в сферические наноалмазы, с кубической кристаллической структурой.
Перспективы и применения
Метод может существенно изменить подходы к синтезу алмазов и открывает новые возможности для создания квантовых точек – важных элементов для квантовых вычислений и датчиков. Кроме того, это исследование может объяснить, как алмазы могут формироваться в космосе, например, в метеоритах или урановых породах.
Для профессора Накамуры и его команды это достижение стало кульминацией более чем 20 лет исследований и экспериментов. Они надеются, что этот метод станет новым стандартом в химической и материаловедческой практике, а также откроет новые горизонты в области медицины и технологий.
