Kim cương sắp hết thời?
Các nhà khoa học mới đây vừa mới tạo ra một vật chất còn cứng và lấp lánh hơn cả kim cương.
Một loại vật chất mới với những tính năng độc đáo chưa từng có trên trái đất đã được tạo ra bằng việc tái cấu trúc nguyên tử carbon.
Các nhà khoa học mới đây vừa mới tạo ra một vật chất còn cứng và lấp lánh hơn cả kim cương. Thế nhưng bạn sẽ không có cơ hội để mang nó như đồ trang sức mà thay vào đó các chế phẩm của nó sẽ được sử dùng làm thuốc. Vậy vật chất đó là gì?
Loại vật chất đó có tên gọi là Q – carbon được tạo ra bởi các nhà nghiên cứu tại trường đại học bang North Carolina. Họ đã dùng tia laser có tốc độ 200 nano giây để sửa kết cấu carbon lỏng lẻo tạo ra loại vật chất trên.
Dù chỉ kéo dài khoảng 200 tỉ giây nhưng cũng đủ để đốt nóng carbon lên tới 3,700 độ C. Nhiệt độ này gần gấp đôi nhiệt lượng cần thiết để tạo lên kim cương tự nhiên khoảng hơn một tỉ năm trước.
Sau khi đốt nóng, các nguyên tử carbon được làm lạnh ngay lập tức, tạo thành một cấu trúc tinh thể đặc biệt.
Kết quả là một loại vật chất mới với những tính năng độc đáo chưa từng có trên trái đất đã được tạo ra.
Tại sao carbon lại là thành phần chính của những vật chất cứng như vậy?
Chúng ta cùng đi tìm hiểu về carbon. Carbon được coi là thủ phạm của việc trái đất nóng lên khi kết hợp với một nguyên tử oxy tạo thành carbon dioxide.
Ở dạng tinh khiết, Carbon là một thứ gì đó rất khác biệt. Nó chỉ tồn tại ở một vài thể rắn tuy nhiên kết cấu của các hạt carbon sẽ quy định tính chất của vật chất.
Đầu chì của một chiếc bút chì chính là một ví dụ về carbon tinh khiết ở thể rắn dưới dạng than chì.
Ngoài ra còn có một số vật chất quý hiếm cũng được tạo thành bởi carbon như kim cương. Cùng là carbon nhưng kết cấu khác nhau hoàn toàn. Kết cấu của kim cương nhỏ hơn và chặt chẽ hơn nhiều.
Than chì có màu xám kim cương thì lấp lánh và sắc nét.
Q – carbon thậm chí còn sáng hơn cả kim cương. Ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu, Q – carbon vẫn phát sáng rực rỡ. Tuy nhiên, Q – carbon không phải than chì cũng không phải kim cương.
Điều này chứng tỏ một vật chất mới hoàn toàn chưa từng xuất hiện trên trái đất đã được tạo ra từ carbon ở thể rắn.
"Nơi duy nhất Q carbon có thể được tìm thấy trong thế giới tự nhiên sẽ có thể trong lõi của một số hành tinh." – nhà nghiên cứu NC State Jay Narayan cho biết.
Q – carbon có những đặc tính khác biệt với kim cương. Cứng hơn, rắn hơn và lại có thể được từ hóa. Ánh sáng cường độ cao của nó có thể làm cho màn hình điện tử sáng hơn và rõ ràng hơn.
Với đặc tính này Q – carbon có thể là một vật liệu chế tạo rất hữu ích.
Ngoài ra, Q – carbon còn được ứng dụng trong lĩnh vực y tế. Với việc dùng tia laser để tạo ra các cấu trúc kim cương trong Q – carbon, ứng dụng để sản xuất các vật dụng y tế là vô cùng triển vọng.
Narayan cho biết người ta có thể dùng Q – carbon để tạo ra các kim tiêm nano, hoặc vi kim bằng kim cương với chi phí rẻ hơn nhiều.
Đại học Drexel (Mỹ) nơi nghiên cứu thuốc chống ung thư và u não cho biết kim cương nano đang được nghiên cứu để chế tạo thuốc chống ung thư. Với việc tạo ra Q – carbon, chi phí chế tạo sẽ giảm đi rất nhiều. Tuy nhiên các nhà khoa học cho biết họ vẫn còn phải nghiên cứu thêm các tính năng của Q – carbon trước khi sử dụng.
