Mokslo ir technologijų pasaulis

Naujoji dirbtinių deimantų, kurių iš pažiūros neįmanoma atskirti nuo tikrų, gamybos technologija jų svorį privers skaičiuoti kilokaratais, o deimantinių žiedų galės įsigyti ir mažiau pasiturintys žmonės.

Carnegie instituto Vašingtone (JAV) mokslininkų grupė dar labiau priartino pigių masinės gamybos deimantų eros pradžią. Jų sukurta sintetinių deimantų kūrimo technologija suteikia galimybę cheminėse laboratorijose išsiauginti teoriškai neriboto dydžio kokybiškų deimantų, praneša „New Scientist“. Apie šič technologiją ir jos galimybes mes jau esame trumpai rašę šioje naujienoje.

Priminsime, jog Russelo Hemley vadovaujama tyrėjų grupė sintezavo deimantus naudodama cheminio garų nusodinimo (CVD, chemical vapor deposition) technologiją. Dujose esantys anglies atomai eksperimentų metu būdavo nusodinami ant substrato, taip formuodami deimantų kristalus. Ši technologija suteikia galimybę sparčiai auginti deimantus, tačiau dujose esančios priemaišos būdavo absorbuojamos ir suteikdavo deimantams rusvą atspalvį.

Toks defektas paprastai šalinamas naudojant vadinamąjį grūdinimą – kristalų veikimą aukšta temperatūra ir slėgiu, tačiau šis metodas yra brangus. Be to, taip galima pasigaminti tik sąlyginai nedidelių dirbtinių deimantų: pats didžiausias iki šiol buvo 34 karatų 1 cm pločio geltonasis deimantas.

Tačiau R. Hemley ir jo kolegoms pavyko įveikti dydžio barjerą panaudojus mikrobangų kameras, kuriose deimantai „verdami“ vandenilio plazmoje 2200 laipsnių pagal Celsijų temperatūroje. Šiuo atveju deimantų dydį riboja tik mikrobangų kameros tūris.

„Pats įdomiausias šios naujos grūdinimo technologijos aspektas – tai, kad galima apdoroti bet kokio dydžio kristalus. Šis proveržis suteiks galimybę sintezuoti kilokaratų masės aukštos optinės kokybės deimantus“, - tvirtino Carnegie instituto tyrėjų grupės narys Ho-kwang Mao. Mokslininkų teigimu mikrobangų kamera taip pat yra gerokai pigesnė, nei speciali aukšto slėgio įranga.

Pasak „New Scientist“, naujoji technologija yra tokia efektyvi, kad taip pagamintuose deimantuose yra mažiau nešvarumų, nei gamtiniuose. Sykį vienas Carnegie instituto laboratorijoje išaugintas deimantas buvo išsiųstas juvelyrinei ekspertizei: paaiškėjo, kad jo nepavyko atskirti nuo natūralių deimantų.

Manoma, kad pirmiausia tokie deimantai bus pritaikyti itin kokybiškai optinei lazerių įrangai gaminti. Tačiau beveik neabejojama, kad naujoji technologija bus pradėta naudoti ir masinėje deimantų gamyboje.

Niujorko universiteto fizikas Alexanderis Zaitsevas, taip pat besispecializuojantis sintetinių deimantų srityje, tvirtina, kad Carnegie instituto mokslininkų išrastas grūdinimo metodas gali būti naudojamas bet kurioje juo besidominčioje laboratorijoje. „Turint galvoje didelę garų nusodinimo būdu auginamų deimantų gamybos spartą, atrodo, kad netrukus prasidės masinė nebrangios nepriekaištingos kokybės deimantų gamyba“, - mano jis.

A. Zaitsevo teigimu deimantų grūdinimo žemame slėgyje ir didesnėje nei 2000 laipsnių temperatūroje metodas taps deimantų tyrimų ir technologijų „proveržiu“.

Pasak „New Scientist“, didėjanti dirbtinių deimantų kokybė kelia pavojų gamtinių deimantų rinkai. Kasmet pasaulyje iškasama apie 20 tonų natūralių deimantų, o vien tik pramonės reikmėms kasmet pagaminama apie 600 tonų sintetinių. Dažniausiai jie naudojami lazerių ir didelio slėgio įrengimų srityje. Kai kurios bendrovės jau pardavinėja iš sintetinių deimantų pagamintus juvelyrinius dirbinius. Reaguodama į tai žymi deimantų bendrovė „De Beers“ pradėjo vykdyti „Gem Defensive Programme“ programą, kuria siekiama išrasti būdų, kaip dirbtinius deimantus būtų galima kuo paprasčiau atskirti nuo natūralių, rašo „New Scientist“.