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钻石碳基存储

发布时间: 2023-01-29 11:44:39

1. 钻石可以作为传家宝,永远传下去吗

钻石很坚硬,作为饰品传个十八代没一点问题,但是钻石也是碳构成,高温下会消失,不可能真的永流传。

从物理或者哲学等角度讲,没有能永存不朽的事物,钻石也是如此。钻石的本质是碳单质体,是在地下深处经过高温高压形成的,需要的压力环境是4.5到6Gpa,温度在1100℃到1500℃,地球上符合这个条件的只有两种情况,其一是地下深处,大概100多公里深的地方。

但是两者都是性质比较稳定的物质,放在那里不动的话,存个五七百年没一点问题,然而作为饰品的话石墨就不行了,它脏,不耐磨,从晶体构造、颜色等物理属性上看,随身携带当然还是钻石能更久远的存在。

石墨和钻石同时碳构成,在700左右的温度中都可以燃烧,钻石的燃点稍微高一些,但在700℃左右的纯氧中也可以燃烧,一般气体环境中在850℃-1000℃之间,放煤气灶上烧,两者都不耐存储。能不能永流传,要看怎么保存,怎么使用。

2. 钻石和黄金分别是怎么产生的,谁更珍贵

先说钻石,碳元素在4.5到6Gpa的压力和1100到1500℃温度下,碳原子会呈现出立方最紧密堆积形态,彼此之间的碳原子会以共价键相连,当形态稳定后,钻石的结构就稳定下来了。

这么严峻的环境,我们现在的科技是无法进行开采的,我们只能开采地壳里的黄金。不过这项过个相当困难,在人类6000的历史中,总共挖出了14.26万吨从黄金,其中15%还消失不见了。如今剩余的黄金,预计只有12万吨左右,数量稀少无比。钻石的就比较多了,据统计,钻石在地壳里的含量就超过了1000万亿吨。单单南非的三大钻石矿坑,加起来就有4.5亿克拉的钻石储量,数量超过黄金不知道多少倍。

3. 美容界“抗衰之王”富勒烯让钻石不再易碎

来源: 科技 日报

先前研究表明,钻石是已知的最坚硬的材料,但它却很脆,容易被切割甚至粉碎。这是因为它们的原子结构是有序的。多年来,科学家们一直试图合成既保持硬度、又不那么脆的钻石。现在,该团队已经实现了这一目标。

目前,制造钻石的方法是将碳基材料放在一个类似虎钳的装置中,将其加热到非常高的温度,并用力挤压。在这次的新尝试中,研究人员使用了同样的方法来制造一种原子结构有序程度较低的钻石。他们在其中增加了碳基材料富勒烯——也被称为巴克球,是一种完全由碳原子组成的球形中空分子。在美容界,它是备受追捧的明星成分,被誉为“自由基杀手”,具有抗衰除皱、美白淡斑等作用。

研究人员在27—30吉帕(GPa)的压力下将材料加热到900 —1300 之间。值得注意的是,此次施加的压力比用于制造商业钻石的压力要低得多。在加工过程中,富勒烯的球形结构被强压致塌陷,形成透明的次晶体钻石,可以在室温下被提取。

研究人员用电子显微镜观察制造出的钻石的结构,并对样品进行了X射线衍射和原子建模。在此过程中,他们发现这一新型钻石是由无序的sp3杂化碳组成的,不那么易碎。

与最近另一种新合成的相对不易碎的钻石不同,此次制造的钻石是一种次晶态金刚石。它有一个中程有序结构,即原子在短距离内有序,而非在长距离上有序,这意味着这种新的钻石不会像天然钻石那样极易被切割。

4. 钻石真的可以储藏数据吗

根据最近发表在《科学高级》上的一篇文章,钻石可以用来长期存储数据。实验数据显示,一颗钻石的长度只有一粒米的一半,比一张纸还薄,它的数据存储量是DVD的数百倍。与世界上不断增长的数据和信息相比,这种存储能力并不算太强。未来,物理学家有望将钻石的存储容量提高到DVD的一百万倍甚至更多。

这些空穴通常储存电子,使钻石带负电。然而,研究人员可以通过发射激光将钻石变成中性。吸收激光后,小孔的特性将发生变化:它们在光线下不会再次闪烁,但始终保持深色。这种变化是可逆的,并且持续很长时间,弱光不会干扰它。研究结果表明,钻石可以以负电荷和中性电荷的形式存储数据,然后用激光读、写、擦、写。接下来,domcal和他的同事将继续探索如何从金刚石晶体的纳米结构中读写数据。他说:钻石芯片的数据存储密度将远高于传统硬盘"