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鑽石碳基存儲

發布時間: 2023-01-29 11:44:39

1. 鑽石可以作為傳家寶,永遠傳下去嗎

鑽石很堅硬,作為飾品傳個十八代沒一點問題,但是鑽石也是碳構成,高溫下會消失,不可能真的永流傳。

從物理或者哲學等角度講,沒有能永存不朽的事物,鑽石也是如此。鑽石的本質是碳單質體,是在地下深處經過高溫高壓形成的,需要的壓力環境是4.5到6Gpa,溫度在1100℃到1500℃,地球上符合這個條件的只有兩種情況,其一是地下深處,大概100多公里深的地方。

但是兩者都是性質比較穩定的物質,放在那裡不動的話,存個五七百年沒一點問題,然而作為飾品的話石墨就不行了,它臟,不耐磨,從晶體構造、顏色等物理屬性上看,隨身攜帶當然還是鑽石能更久遠的存在。

石墨和鑽石同時碳構成,在700左右的溫度中都可以燃燒,鑽石的燃點稍微高一些,但在700℃左右的純氧中也可以燃燒,一般氣體環境中在850℃-1000℃之間,放煤氣灶上燒,兩者都不耐存儲。能不能永流傳,要看怎麼保存,怎麼使用。

2. 鑽石和黃金分別是怎麼產生的,誰更珍貴

先說鑽石,碳元素在4.5到6Gpa的壓力和1100到1500℃溫度下,碳原子會呈現出立方最緊密堆積形態,彼此之間的碳原子會以共價鍵相連,當形態穩定後,鑽石的結構就穩定下來了。

這么嚴峻的環境,我們現在的科技是無法進行開採的,我們只能開采地殼里的黃金。不過這項過個相當困難,在人類6000的歷史中,總共挖出了14.26萬噸從黃金,其中15%還消失不見了。如今剩餘的黃金,預計只有12萬噸左右,數量稀少無比。鑽石的就比較多了,據統計,鑽石在地殼里的含量就超過了1000萬億噸。單單南非的三大鑽石礦坑,加起來就有4.5億克拉的鑽石儲量,數量超過黃金不知道多少倍。

3. 美容界「抗衰之王」富勒烯讓鑽石不再易碎

來源: 科技 日報

先前研究表明,鑽石是已知的最堅硬的材料,但它卻很脆,容易被切割甚至粉碎。這是因為它們的原子結構是有序的。多年來,科學家們一直試圖合成既保持硬度、又不那麼脆的鑽石。現在,該團隊已經實現了這一目標。

目前,製造鑽石的方法是將碳基材料放在一個類似虎鉗的裝置中,將其加熱到非常高的溫度,並用力擠壓。在這次的新嘗試中,研究人員使用了同樣的方法來製造一種原子結構有序程度較低的鑽石。他們在其中增加了碳基材料富勒烯——也被稱為巴克球,是一種完全由碳原子組成的球形中空分子。在美容界,它是備受追捧的明星成分,被譽為「自由基殺手」,具有抗衰除皺、美白淡斑等作用。

研究人員在27—30吉帕(GPa)的壓力下將材料加熱到900 —1300 之間。值得注意的是,此次施加的壓力比用於製造商業鑽石的壓力要低得多。在加工過程中,富勒烯的球形結構被強壓致塌陷,形成透明的次晶體鑽石,可以在室溫下被提取。

研究人員用電子顯微鏡觀察製造出的鑽石的結構,並對樣品進行了X射線衍射和原子建模。在此過程中,他們發現這一新型鑽石是由無序的sp3雜化碳組成的,不那麼易碎。

與最近另一種新合成的相對不易碎的鑽石不同,此次製造的鑽石是一種次晶態金剛石。它有一個中程有序結構,即原子在短距離內有序,而非在長距離上有序,這意味著這種新的鑽石不會像天然鑽石那樣極易被切割。

4. 鑽石真的可以儲藏數據嗎

根據最近發表在《科學高級》上的一篇文章,鑽石可以用來長期存儲數據。實驗數據顯示,一顆鑽石的長度只有一粒米的一半,比一張紙還薄,它的數據存儲量是DVD的數百倍。與世界上不斷增長的數據和信息相比,這種存儲能力並不算太強。未來,物理學家有望將鑽石的存儲容量提高到DVD的一百萬倍甚至更多。

這些空穴通常儲存電子,使鑽石帶負電。然而,研究人員可以通過發射激光將鑽石變成中性。吸收激光後,小孔的特性將發生變化:它們在光線下不會再次閃爍,但始終保持深色。這種變化是可逆的,並且持續很長時間,弱光不會干擾它。研究結果表明,鑽石可以以負電荷和中性電荷的形式存儲數據,然後用激光讀、寫、擦、寫。接下來,domcal和他的同事將繼續探索如何從金剛石晶體的納米結構中讀寫數據。他說:鑽石晶元的數據存儲密度將遠高於傳統硬碟"