​新发现—钻石并不完美

2018-10-12 16:51:47     来源:大科技

世界上最昂贵的宝石之一,莫过于钻石了。作为宝石,必须具备美丽、耐久和稀少这三大要素,而钻石是唯一一种集高硬度、强折射率和高色散于一体的宝石品种,并且美丽、耐久和稀少,其昂贵度是任何其它宝石品种都不可比拟的。对这样的宝中之宝,理所应当地应该打100分了。


难道钻石真的像人们想象的那样,完美无比吗?科学家最近发现,人们的这种评价,其实并不准确,因为钻石—禁不起暴晒


澳大利亚研究人员发现,地球上最坚硬的天然物质——钻石的耐久性,并非人们想象的那样“万古不变”。在强光照射下,它的质量会悄然蒸发。

​新发现—钻石并不完美

我们知道,许多物质都存在因光照导致的蒸发现象,但我们很难想到,钻石也有这个毛病。在实验室里,研究人员发现,暴露在强紫外线之下,钻石表面的小凹坑会在短短几秒钟内消失。想想看,如果你在陆地上挖个小坑,在不采用填埋办法的前提下,而要小坑消失,那只能采用把小坑四周的土都挖走的办法,这样,小坑才能消失。可想而知,钻石上小坑的消失,并不是小坑被强光“填平”了,而是强光把它周围的其他钻石部分全部蒸发、铲平了。这就意味着钻石的分量减少了,而称重的结果也显示,小坑消失后的钻石,质量变轻了。


实验还发现,钻石质量损失的速度会随着光线强度的降低而降低,但只要有光的照射,光对钻石的蚀刻过程就一直在持续,只是速度越来越慢而已。虽然在强烈的自然光照射下,钻石的质量会逐渐减少,但减少的程度肉眼难以发觉,假如想让人们用肉眼一看就能发现它变小,那得需要几十亿年的日光直接照射才行。


不管在强光照射下,变小需要多久,但钻石“万古不变”的神话,是彻底破灭了。


稀罕度并非想象的那么高


钻石的昂贵,还在于它非常罕见,所以寻找它的难度特别大。据粗略统计,要得到1克拉(0.2克)已打磨好的钻石,需要挖掘约250吨矿石;一颗钻石,从它的开采、分选、加工、分级、销售,到最后卖到购买者手中,约涉及200多万人……不过,英国科学家最近发现,钻石并不是什么特别稀罕物,因为我们常见的蜡烛的火焰里就有。烛焰每秒产生大约150万粒闪闪发光的钻石微粒,这些微粒非常非常小,多达30万颗聚在一起,才有针尖那么大。


英国科学家的这个发现,源于一位同事偶然的一个慨叹:没人清楚蜡烛的火焰到底是由什么构成的。这位科学家当时就想,难道科学不能解答这个问题吗?于是,他借助自己发明的一个特殊过滤器,开始探查烛焰里的物质。经过无数次的失败之后,科学家终于成功地从烛焰中取出了粒子。接下来的发现让人震惊:这些来自1400摄氏度火焰中心的粒子,竟然藏有钻石!因为这些粒子里的碳由纯碳构成,而钻石就是一种纯碳结晶体。


然而不幸的是,这些钻石颗粒的寿命只有一瞬,眨眼就会被烧掉,化为青烟——转变成二氧化碳,这是它们在很高的余温下跟氧气接触所致。尽管寿命短暂,但也能说明钻石并非难以寻觅,其稀罕度并不是人们想象的那么高。

​新发现—钻石并不完美

新发现的新用途


虽然这两项新发现让钻石的昂贵度有所打折,但在应用领域,却扩大了钻石的新用途。


通常,人们只是习惯把钻石作为高贵的饰品,但得知钻石具有可以被强光改变的特性以后,未来,科学家可以按照特殊需求,用强紫外线来把钻石“雕刻”成各种不同的形状,甚至可以在钻石上打造一些特殊结构,将光线控制在钻石上一个非常狭小的丝状区域,将钻石打造成个头更小、效率更高的光学装置,让它在量子计算和高能激光领域大显身手。


显然,第二项新发现,其应用前景和范围就更广了。既然烛焰里有钻石,那么我们日用的火柴等木炭燃烧的焰火里有没有呢?如果有,那么我们的钻石资源就更丰富了。当然,下一步人们重点要做的是,把烛焰里的钻石在它们没有化为青烟之前取出来。更重要的是,一旦人们掌握了这种火焰中提取钻石的技术,就可以将这种技术进一步提升为完整的人工钻石制造技术。到那时,坚硬无比的钻石将会被应用到许多领域,并在我们的日常生活中处处闪烁光芒。

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