钻石在地球深处结晶需要电击
642字
2021-02-18 09:16
1阅读
火星译客
  1. 主页
  2. 新闻

(图片来源:  Mina De La O ,出自Getty图库)

最新研究发现,在钻石开始在地幔深处生长之前,它们需要受到一点电场的刺激。

在实验中,科学家模仿地幔的条件——地壳层下方,发现只有当钻石暴露于电场,甚至只是一个约1伏特的弱电场时才生长,这项研究,是1月20日在线发表在《科学》杂志上的进步。

“我们的研究结果清楚地表明,电场应该被视为影响钻石结晶的一个重要的额外因素,”钻石专家小组研究负责人Yuri•Palyanov和水列夫地质学和矿物学研究所俄罗斯科学院西伯利亚分支和新西伯利亚州立大学在一份声明中说。

不可思议的地球:22.99美元在杂志上

我们居住的星球是一个非凡的地方。但你有没有想过这些事情是如何发生的?地球是如何形成的?我们如何预测天气?化石的形式如何?是什么引起了地震?哪些动物在黑暗中发光?“不可思议的地球”揭示了这些问题的答案,在一个激动人心的旅程中,通过你需要了解我们的世界的一切,以及沿途的华丽的摄影和深刻的图表!查看协议

相关:照片:耀眼的矿物和宝石

钻石是由排列成特定晶体结构的碳原子构成的。它们形成于地表下90多英里(150公里)处,那里的压力高达几亿帕,温度可以飙升至2732华氏度(1500摄氏度)。这颗宝石以其抛光的美丽和极高的硬度而著称,但其“诞生”背后的许多因素仍是个谜;因此,一个由俄罗斯和德国科学家组成的团队特别关注了一个因素:地下电场。

研究人员收集了制造钻石所需的起始成分——碳酸盐和碳酸盐硅酸盐粉末,它们类似于地幔中丰富的富含碳酸盐的熔体。他们将这些粉末放入实验室的人造地幔中,并将它们置于高达7.5吉帕的压力和2912华氏度(1600摄氏度)的温度下,以及从0.4到1伏特的电极供电电场中。经过长达40个小时的不同时间,钻石(和它们更软的碳基石墨)形成了,但只有当研究人员建立一个大约1伏特的电场时——这个电场比大多数家用电池弱。

此外,金刚石和石墨仅在电场的阴极或负部分形成。这个点提供电子来启动一个化学过程——主要是让碳酸盐中的某些碳氧化合物经过一系列反应变成二氧化碳,最后变成碳原子,形成钻石。

人造钻石很小,直径不超过0.007英寸(200微米,或者五分之一毫米),但令人吃惊的是,他们却类似于自然钻石——都有一个八面体形状和其他微量元素和化合物,包括一个相对较高的含氮量和silicate-carbonate夹杂物,也被称为钻石“胎记”或缺陷,研究人员说。

研究人员说,这些实验表明,局部电场在地幔中钻石的形成中起着关键作用。据《化学世界》报道,这种局部电压可能是由具有高导电性的岩石熔体和地幔中的流体产生的,但目前还不清楚这些电场有多强。

Palyanov在另一份声明中表示:“我们的方法对开发生产钻石和其他具有特殊性能的碳材料的新方法很感兴趣。”

最初发表在《生活科学》上。

0 条评论
评论不能为空