Wetenschap

Deze wetenschappers veranderen fossiele brandstoffen in pure diamanten

Deze wetenschappers veranderen fossiele brandstoffen in pure diamanten


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Een nieuwe studie van Stanford University en SLAC National Accelerator Laboratory laat zien hoe je diamanten kunt maken van fossiele brandstoffen. Dat wil zeggen, zonder alchemie te beoefenen.

GERELATEERD: HOE VORMEN DIAMANTEN ECHT? (NIET VAN KOOL!)

Diamanten uit fossiele brandstoffen

Om diamanten te maken, nemen de wetenschappers een klomp wit stof, persen het uit in een met diamanten bezaaide drukkamer en schieten erop met een laser. Wanneer ze de kamer openen, glinstert een nieuw microscopisch stipje pure diamant uit de diepte.

De studie van het team laat zien hoe, met subtiele aanpassingen van warmte en druk, het bovenstaande recept diamanten produceert uit een soort waterstof- en koolstofmolecuul dat overal ter wereld in ruwe olie en aardgas wordt aangetroffen.

"Wat opwindend is aan dit artikel, is dat het een manier laat zien om de thermodynamica te bedriegen van wat doorgaans vereist is voor diamantvorming", zegt Rodney Ewing, Stanford-geoloog en co-auteur van het artikel dat op 21 februari in het tijdschrift is gepubliceerd.Science Advances, naar phys.org.

Dit is natuurlijk niet de eerste keer dat wetenschappers diamanten uit andere materialen hebben gesynthetiseerd (dit wordt al 60 jaar gedaan). Het proces kost echter meestal een exorbitante hoeveelheid energie, tijd of de toevoeging van een katalysator (meestal een metaal), en dit vermindert de kwaliteit van de diamant. "We wilden alleen een schoon systeem zien, waarin een enkele stof verandert in pure diamant - zonder katalysator", zegt Sulgiye Park, de hoofdauteur van de studie en postdoctoraal onderzoeker aan Stanford's School of Earth, energy & environment sciences (Stanford Earth ), meldt phys.org.

De toepassingen voor deze nieuwe transformatie gaan verder dan sieraden. Diamanten - bekend om hun chemische stabiliteit, extreme hardheid, optische transparantie en hoge thermische geleidbaarheid - zijn buitengewoon waardevol als materiaal voor de geneeskunde, kwantumcomputertechnologieën, de industrie en biologische detectie.

"Als je zelfs maar kleine hoeveelheden van deze pure diamant kunt maken, dan kun je hem op gecontroleerde manieren dopen voor specifieke toepassingen", zegt Yu Lin, senior auteur en stafwetenschapper van het Stanford Institute for Materials and Energy Sciences (SIMES) bij SLAC Nationaal Accelerator Laboratorium.

Recept uit de helse diepten

Diamanten kristalliseren van nature uit koolstof, honderden kilometers onder de oppervlakte van de aarde. Dit komt doordat - diep onder de grond - de temperatuur oploopt tot duizenden graden Celsius (en Fahrenheit). Wanneer we op deze manier gevormde diamanten opgraven, verzamelen we diamanten die tijdens vulkaanuitbarstingen van miljoenen jaren geleden vanuit de kookdiepten naar boven zijn gelanceerd en die oude mineralen uit het binnenste van de planeet met zich meedragen.

Dit betekent dat diamanten ons iets kunnen vertellen over hoe het is in het binnenste van de aarde. "Diamanten zijn vaten om monsters terug te halen uit de diepste delen van de aarde", zegt Wendy Mao, mineraalfysicus van Stanford en leider van het laboratorium waar Park de meeste experimenten uit de studie uitvoerde.

Het nieuwe proces begint met drie soorten poeder die worden geraffineerd uit tankwagens vol aardolie. "Het is maar een klein bedrag", zei Mao tegen phys.org. "We gebruiken een naald om een ​​klein beetje op te pikken om het onder een microscoop te krijgen voor onze experimenten."

Op het eerste gezicht lijken de geurloze, plakkerige poeders op steenzout. Maar ervaren wetenschappers kunnen een krachtige microscoop gebruiken om atomen te onderscheiden die in hetzelfde ruimtelijke patroon zijn gerangschikt als degenen die een diamantkristal vormen. Het is alsof een ingewikkelde kooi van diamant in kleinere stukjes werd gesneden, bestaande uit een, twee of drie kleinere kooien.

Diamanten hebben - net als fossiele brandstoffen - een slechte reputatie. In sommige gevallen, zoals de wereldwijde klimaatverandering, lijkt het verdiend. Maar naarmate deze nieuwe technologie vordert, zouden we het adagium dat zegt "twee fouten maken geen recht" kunnen omkeren en diamanten produceren uit fossiele brandstoffen zonder miljoenen jaren te hoeven wachten.


Bekijk de video: Wanneer zijn onze veengronden ontstaan? (November 2022).