Nghiên cứu cho thấy: Tia X có thể biến kim cương thành than chì

Các nhà khoa học đã lần đầu tiên biến kim cương thành than chì bằng cách sử dụng các tia cực tím cực ngắn của tia X. Đây là một bước đi quyết định trong việc hiểu được hành vi cơ bản của chất rắn khi chúng hấp thụ bức xạ năng lượng. Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu bao gồm Franz Tavella từ Phòng Thí nghiệm Gia tốc Quốc gia SLAC ở Mỹ đã có thể theo dõi tiến trình phân giải theo thời gian của quy trình này.

Tavella, tác giả đầu tiên của nghiên cứu này đăng trên Tạp chí Vật lý Năng lượng Mật độ Cao, nói: "Ngoài các khía cạnh cơ bản này, sự hiểu biết về quá trình tạo graphite rất quan trọng đối với các công nghệ kim cương, vì kim cương ngày càng được sử dụng nhiều trong thực tiễn. Kim cương và graphite là những dạng thù hình khác nhau của carbon. Kim cương được hình thành dưới áp suất cao từ sâu trong lòng đất".

Trong điều kiện bình thường, kim cương siêu bền, có nghĩa là nó chuyển đổi trở lại graphite khi quá trình được bắt đầu với nguồn năng lượng đủ lớn. Có nhiều cách khác nhau để kích hoạt chuyển đổi kim cương sang graphite, ví dụ như bằng cách đơn giản làm nóng kim cương dưới sự loại trừ oxy hoặc thậm chí cho tác động trong điều kiện xúc tác hóa học và cơ học vật lý, các nhà nghiên cứu cho biết.


Với nhiệt và áp suất cao, than chì có thể được chuyển thành các viên kim cương tổng hợp.

Họ cho biết, với nhiệt và áp suất cao, than chì có thể được chuyển thành các viên kim cương tổng hợp và chúng đã có khá nhiều ở thị trường trên toàn thế giới.

Nhóm nghiên cứu sử dụng máy FERMI laser tia X tự do của Ý để bắn những tia siêu ngắn ở các miếng kim cương nhỏ với độ dày chỉ 0,3mm. "Thông thường, nếu bạn bắn những xung laser mạnh lên các vật thể rắn thông thường, nó sẽ trở nên vô định hình. Nhưng kim cương là một ví dụ khác", các nhà nghiên cứu cho biết. Nó có thể chuyển đổi cấu trúc nội bộ của nó theo một trật tự khác, do đó biến thành graphite.

"Về nguyên tắc, người ta biết rằng nếu bạn phóng đủ năng lượng vào viên kim cương, nó sẽ chuyển qua trạng thái vô định hình” - Ông Sven Toleikis đến từ trung tâm nghiên cứu quốc gia Đức DESY nói.

Quá trình chuyển đổi này bao gồm một quá trình chuyển đổi nhiệt, trong đó năng lượng hấp thụ được truyền đến mạng lưới tinh thể bên trong viên kim cương, nó được truyền năng lượng đủ cho đến khi kim cương chuyển đổi qua cấu trúc graphite.

Các nhà nghiên cứu cho biết một phương pháp khác là phương pháp không sử dụng nhiệt độ, trong đó năng lượng hấp thụ chỉ bởi một phần nhỏ các electron trong viên kim cương, làm thay đổi bề mặt năng lượng bên trong, gây ra sự sắp xếp lại lưới tinh thể. Beata Ziaja từ DESY cho biết. "Quá trình chuyển đổi phi nhiệt nhanh hơn nhiều so với có nhiệt, thời gian này xảy ra trong khoảng picô giây, một picô giây là một phần nghìn tỷ giây".

TIN CŨ HƠN
Các nhà khoa học phát hiện LUCA, sinh vật đơn bào được cho là thủy tổ của sự sống

Các nhà khoa học phát hiện LUCA, sinh vật đơn bào được cho là thủy tổ của sự sống

Tổ tiên chung phổ quát cuối cùng là một tế bào sống cách đây 4,2 tỷ năm, khi Trái đất có những đại dương nóng và rất ít oxy.

Đăng ngày: 28/08/2025
Những điều bí ẩn trong rừng Amazon khiến bạn

Những điều bí ẩn trong rừng Amazon khiến bạn "hết hồn"

Khu rừng già Amazon rộng lớn luôn ẩn chứa những điều bí ẩn chưa được khám phá, khiến chuyến đi vào rừng đầy rẫy hiểm nguy nhưng không kém phần thú vị và kích thích trí tò mò.

Đăng ngày: 28/08/2025
Đất nước duy nhất chưa từng có bóng dáng loài rắn từ thuở sơ khai

Đất nước duy nhất chưa từng có bóng dáng loài rắn từ thuở sơ khai

Bạn biết không, rắn là một trong những loài có độ phân bổ sinh học tương đối rộng. Chỉ cần có điều kiện phù hợp, rắn chắc chắn sẽ xuất hiện.

Đăng ngày: 27/08/2025
Bộ tộc khỏa thân và tục lệ ăn thịt người, dùng sọ làm cốc

Bộ tộc khỏa thân và tục lệ ăn thịt người, dùng sọ làm cốc

Bộ tộc Aghori này thường khỏa thân, dùng sọ người làm cốc, cắn đứt đầu các động vật sống và ngồi thiền trên xác chết.

Đăng ngày: 24/08/2025
Những lễ vật không thể thiếu khi cúng rằm tháng Giêng

Những lễ vật không thể thiếu khi cúng rằm tháng Giêng

Ngày rằm tháng Giêng, ngày trăng tròn dầu tiên của năm mới, theo tục xưa gọi là: Tết Nguyên Tiêu. Vào ngày này người Việt Nam thường đi lễ Chùa, lễ Phật để cầu mong cho sự bình yên, khoẻ mạnh quanh năm.

Đăng ngày: 23/08/2025
Huyền thoại về

Huyền thoại về "con đường tơ lụa" nổi tiếng trong lịch sử

Hiểu hơn về con đường mang theo nhiều điều vĩ đại và chứa đầy sự thú vị mà con người thời xưa đã tạo ra.

Đăng ngày: 21/08/2025
Lễ Vu Lan báo hiếu và ý nghĩa bông hồng cài ngực áo

Lễ Vu Lan báo hiếu và ý nghĩa bông hồng cài ngực áo

Qua hàng nghìn năm, Vu Lan báo hiếu luôn là một trong những ngày lễ có sức sống văn hóa mãnh liệt nhất trong đời sống tinh thần của mỗi người dân Việt Nam chúng ta.

Đăng ngày: 20/08/2025
Khoa Học News