นักวิทย์จีนสังเคราะห์ ‘เพชรจากอุกกาบาต’ แข็งยิ่งกว่าเพชรบนโลก

× กรุณาติดต่อทีมงานเพื่อดาวน์โหลดคลิป

ปักกิ่ง, 2 ส.ค. (ซินหัว) — การศึกษาที่เผยแพร่ในวารสารเนเจอร์ (Nature) ระบุว่าคณะนักวิจัยของจีนประสบความสำเร็จในการสังเคราะห์ “เพชรหกเหลี่ยม” (hexagonal diamond) ขนาดระดับร้อยไมครอน ซึ่งเป็นวัสดุที่พบได้ส่วนใหญ่ในอุกกาบาต มีความแข็งยิ่งกว่าเพชรทั่วไปที่พบบนโลก และมีแนวโน้มจะกำหนดขอบเขตของวัสดุแข็งพิเศษขึ้นใหม่

เพชรธรรมชาติที่พบบนโลกมีกิตติศัพท์ในฐานะราชาแห่งความแข็ง เนื่องจากมีอะตอมคาร์บอนเรียงตัวเป็นตาข่ายทรงสี่หน้า (tetrahedral lattice) ทำให้มีความแข็งและทนทานต่อการสึกหรอแบบสุดขั้ว ทว่าโครงสร้างนี้มีจุดอ่อนอยู่ตรงระนาบบางส่วนที่สามารถลื่นไถลและเคลื่อนตัวได้ง่ายเมื่อมีแรงกระทำ จึงสร้างข้อจำกัดในแง่ความแข็งแรง

ด้วยเหตุนี้ บรรดานักวิทยาศาสตร์จึงหันมาสนใจเพชรชนิดพิเศษอีกประเภทหนึ่งที่มีโครงสร้างประณีตและคุณสมบัติเหนือกว่าอย่าง “เพชรหกเหลี่ยม”

นักวิจัยจีนที่มีส่วนร่วมกับการศึกษาครั้งนี้เสนอวิธีการใหม่ในการเปลี่ยนแกรไฟต์ (graphite) ให้กลายเป็นเพชรหกเหลี่ยม ด้วยการบีบอัดและให้ความร้อนแก่ผลึกเดี่ยวของแกรไฟต์ เพื่อให้ได้เพชรหกเหลี่ยมที่มีความบริสุทธิ์สูง ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง ความดันสูง และสภาวะกึ่งไฮโดรสแตติกที่สามารถควบคุมได้

รายงานระบุว่าความพยายามก่อนหน้านี้ในการสังเคราะห์เพชรหกเหลี่ยมส่วนใหญ่ไม่ประสบความสำเร็จ เนื่องจากข้อกำหนดในการขึ้นรูปนั้นเข้มงวดเป็นอย่างมาก แม้จะอยู่ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงและความดันสูง แต่ผลลัพธ์สุดท้ายมักก่อตัวกลายเป็นเพชรทรงลูกบาศก์ ไม่ใช่เพชรหกเหลี่ยม

หยางหลิวเสี่ยง หนึ่งในผู้เขียนบทความวิจัยและนักวิจัยจากศูนย์วิจัยขั้นสูงด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแรงดันสูงในปักกิ่ง กล่าวว่าความสำเร็จในการสังเคราะห์เพชรหกเหลี่ยมที่มีความบริสุทธิ์สูงของทีมวิจัยจีนครั้งนี้ เกิดจากการเลือกใช้ผลึกเดี่ยวของแกรไฟต์ธรรมชาติที่มีความบริสุทธิ์สูง รวมถึงการใช้การสังเกตการณ์ด้วยรังสีเอกซ์ (X-ray) ที่มีแรงดันสูงเพื่อเฝ้าติดตามการเปลี่ยนแปลงของตัวอย่าง

เหมาเหอกวง นักวิทยาศาสตร์ด้านวิทยาศาสตร์แรงดันสูงและสมาชิกต่างชาติของสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน กล่าวว่าการศึกษาครั้งนี้วางรากฐานเชิงวิธีการแก่การวิจัยเกี่ยวกับวัสดุที่มีลักษณะคล้ายเพชรในอนาคต โดยคาดว่าเพชรหกเหลี่ยมสังเคราะห์นี้จะช่วยปูทางสู่การพัฒนาวัสดุที่มีความแข็งเป็นพิเศษและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง