只需幾分鐘！澳洲團隊擠壓「碳結構」　常溫就可生產鑽石

鑽石並不算是稀有的礦物，但能用來製作珠寶的卻少之又少，這也讓鑽石總是具有高價值的意義，而定義它的往往取決於市場以及其稀有性，這也造成人工鑽石研究興盛。根據CNN報導，日前澳洲的研究團隊成功突破技術限制，僅需耗時數分鐘便可在常溫下製作出寶石級別的人工鑽石。

▲鑽石示意圖（圖／pixbay）

澳大利亞國立大學與墨爾本皇家墨爾本理工大學領導的研究團隊於本月18日時公布了他們最新的研究成果，他們可以在室溫下對碳進行高溫、以及相當於640頭非洲象在芭蕾舞鞋尖上保持平衡的高壓加工，打破過去人類對於人工鑽石的製作極限。同時根據研究人員表示，他們現在能製作出兩種構造截然不同的鑽石，一種是類似於珠寶製作中常用到的鑽石；另一種為藍絲黛爾石（Lonsdaleite），通常存在於隕石撞擊的地點、且比大多數鑽石都還要堅硬。

▲研究人員與此次實驗使用的鑽石砧（圖／翻攝自CNN）

鑽石為金剛石琢磨而來，大自然中由碳元素組成的透明礦物，是目前地球上已知最硬的礦物，形成條件相當嚴苛，需要在地球深處約5萬的大氣壓力和攝氏1,200度以上的條件生成後，經由火山噴出，並經過快速冷卻，最後被各種地殼構造運動帶到地表，整個過程需耗費數十億年；但若冷卻緩慢、停留時間夠長，鑽石就有可能轉化成石墨，最後加工變成我們日常生活中常看到的物品，例如鉛筆。

▲鑽石與石墨因為碳結構的不同而變成兩種樣貌（圖／翻攝自John A. Dutton e-Education Institute）

人工鑽石的研究從1796年，英國化學家譚能特發現鑽石與木炭同為碳元素的組成物後開始，目的是為了尋找更便宜、合乎道德開採的鑽石。而在接下來的幾個世紀當中，雖然陸續有發現「高溫高壓法」、利用爆炸的「震波法」以及「化學沉積法」的合成技術，卻都無法脫離高壓以及高溫的實驗過程，而且都不如此次澳洲團隊的研究成果，僅需數分鐘即可達成。

澳洲研究團隊此次的結果帶有重大意義，傳統的高溫高壓的合成方法更加困難且昂貴。研究人員表示，他們此次並未在任何高溫以及爆炸性的環境下進行實驗，只是單純地對碳元素施加巨大壓力，產生扭曲力後讓碳原子位移，進而改變構造成為鑽石。製作更多稀有且有用的鑽石將是他們長期的研究目標，他們希望生產可以用於工業流程的鑽石，為人類的經濟做出更多貢獻。