Phát hiện yếu tố quan trọng giúp hình thành kim cương tự nhiên

Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances, kim cương chỉ bắt đầu hình thành khi tiếp xúc với điện trường, thậm chí là điện trường yếu khoảng 1 vôn.

Ông Yuri Palyanov - trưởng nhóm nghiên cứu và là chuyên gia hàng đầu về kim cương tại Nga cho biết: "Kết quả của nghiên cứu cho thấy, điện trường nên được coi là một yếu tố bổ sung quan trọng ảnh hưởng đến sự kết tinh của kim cương".

Kim cương được tạo ra từ các nguyên tử cacbon liên kết trong một cấu trúc tinh thể. Chúng tạo thành hơn 90 dặm (150km) dưới bề mặt Trái đất, nơi áp lực đạt nhiều gigapascals và nhiệt độ có thể tăng cao trở lên của 2732 độ F (1.500 độ C). Nhưng nhiều yếu tố đằng sau sự ra đời của loại đá quý này vẫn còn là một bí ẩn.

Để làm sáng tỏ bí ẩn này, một nhóm các nhà khoa học đã tiến hành mô phỏng các điều kiện trong lớp phủ Trái đất và thử tạo ra kim cương trong "lớp phủ nhân tạo" này .

Các nhà nghiên cứu đã thu thập các thành phần ban đầu cần thiết để tạo ra kim cương - bột cacbonat và cacbonat-silicat tương tự như các chất nóng chảy giàu cacbonat có nhiều trong lớp phủ. Họ đặt những chất bột này trong lớp phủ nhân tạo trong phòng thí nghiệm với áp suất lên tới 7,5 GPa, nhiệt độ 1.600 độ C và điện trường chạy bằng điện cực dao động từ 0,4 đến 1V.

Sau khoảng  40 giờ, kim cương (và cả than chì) được hình thành, nhưng chỉ khi các nhà nghiên cứu thiết lập một điện trường khoảng 1V - yếu hơn hầu hết các loại pin gia dụng.


Kim cương tự nhiên.

Bên cạnh đó, kim cương và than chì chỉ hình thành ở cực âm (phần âm của điện trường). Vị trí này cung cấp các điện tử để bắt đầu một quá trình hóa học: các hợp chất cacbon-oxy nhất định trong cacbonat trải qua một loạt phản ứng để trở thành cacbon điôxít, cuối cùng, các nguyên tử cacbon có thể tạo thành kim cương.

Những viên kim cương nhân tạo này rất nhỏ với đường kính không lớn hơn 0,007 inch ( 1/5 mm), nhưng chúng giống với kim cương tự nhiên một cách đáng ngạc nhiên.

Các nhà nghiên cứu cho biết cả hai đều có hình bát diện và một lượng nhỏ các nguyên tố và hợp chất khác, bao gồm hàm lượng nitơ tương đối cao và các thể vùi silicat-cacbonat, còn được gọi là "vết bớt" của kim cương.

Những thí nghiệm này đã chứng minh rằng điện trường cục bộ đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành kim cương trong lớp phủ của Trái đất. Theo tạp chí Chemistry World, điện áp cục bộ này có thể được tạo ra bởi đá tan chảy và chất lỏng trong lớp phủ có độ dẫn điện cao, nhưng vẫn chưa rõ cường độ cụ thể của các trường điện này.

TIN CŨ HƠN
Lễ hội ma Halloween và những điều bạn chưa biết

Lễ hội ma Halloween và những điều bạn chưa biết

Halloween là lễ hội thường niên diễn ra vào cuối tháng 10 đầu tháng 11, nhưng đó là lễ hội để tưởng niệm cái gì? Tại sao người ta phải hoá trang và ăn mặc gớm ghiếc đến thế?

Đăng ngày: 01/11/2025
Những vụ tàu ngầm mất tích bí ẩn nhất thế giới

Những vụ tàu ngầm mất tích bí ẩn nhất thế giới

Tàu ngầm là cỗ máy chiến tranh dưới nước vô cùng độc đáo. Nó được thiết kế để hoạt động bí mật dưới nước nhằm thực hiện nhiệm vụ do thám, trinh sát, triển khai biệt kích và chiến đấu.

Đăng ngày: 31/10/2025
Cận cảnh

Cận cảnh "siêu quái vật" đào đất lớn nhất thế giới, có khối lượng lên tới 13.500 tấn

Bagger 288 là đơn đặt hàng của công ty khai mỏ Rheinbraun. Các kỹ sư phải mất 5 năm để lên kế hoạch thiết kế và sản xuất, thời gian lắp ráp cỗ máy khổng lồ này cũng mất thêm 5 năm nữa.

Đăng ngày: 30/10/2025
Halloween nào cũng thấy bí ngô mặt quỷ nhưng có ai biết câu chuyện thật đằng sau không?

Halloween nào cũng thấy bí ngô mặt quỷ nhưng có ai biết câu chuyện thật đằng sau không?

Những quả bí ngô được chạm khắc thành những khuôn mặt đáng sợ, kèm theo ánh sáng le lói bởi ngọn nến bên trong từ lâu đã trở thành một trong những biểu tượng đặc trưng của ngày Halloween.

Đăng ngày: 29/10/2025
Chuyện gì xảy ra nếu tất cả núi lửa trên Trái Đất cùng phun trào?

Chuyện gì xảy ra nếu tất cả núi lửa trên Trái Đất cùng phun trào?

Với những dòng nham thạch nóng bỏng chảy xuống và những đốm lửa trong mây bụi, quang cảnh một ngọn núi lửa phun trào vừa đáng sợ lại vừa đáng kinh ngạc.

Đăng ngày: 27/10/2025
Bí ẩn những món ăn trong ngày lễ ma quỷ Halloween

Bí ẩn những món ăn trong ngày lễ ma quỷ Halloween

Cũng như các ngày lễ khác, trong lễ Halloween, người ta thường ăn một số món ăn đặc trưng và mang ý nghĩa đặc biệt cho dịp này.

Đăng ngày: 27/10/2025
Nguồn gốc khoa học của quái vật Halloween

Nguồn gốc khoa học của quái vật Halloween

Người sói, thây ma, hồn ma.... những sinh vật tiêu biểu cho sự đáng sợ của mùa Halloween không phải tự dưng xuất hiện trong các câu chuyện.

Đăng ngày: 26/10/2025
Khoa Học News