Kim cương nhân tạo và những tiềm năng sử dụng vô tận

Kim cương tự nhiên phải mất hàng tỷ năm để hình thành nhưng các nhà khoa học ngày nay có thể tạo ra những viên kim cương chất lượng cao chỉ trong ba tháng.

Kim cương nhân tạo có nguồn cung cấp dồi dào. Ảnh: WordPress.

Nhu cầu về kim cương trên toàn thế giới đang ngày càng gia tăng nhờ sự mở rộng của tầng lớp trung lưu ở các nước như Ấn Độ và Trung Quốc. Kim cương nhân tạo ra đời tạo nguồn cung dồi dào đáp ứng nhu cầu này.

Vào năm 1950, các nhà khoa học đã tạo ra những viên kim cương nhân tạo đầu tiên bằng cách mô phỏng nhiệt độ và áp suất cao giúp hình thành kim cương dưới lòng đất. Những viên đá thường không có màu sắc và rất nhỏ, nhưng vẫn mang những đặc điểm của kim cương tự nhiên.

Kim cương là một trong những vật liệu cứng nhất thế giới. Nó có thể chịu được độ phóng xạ cao và không gây ra phản ứng miễn dịch. Đặc điểm này khiến kim cương trở nên hữu ích trong xây dựng, kỹ thuật hạt nhân và y khoa. Vào năm 2013, các ngành công nghiệp đã sử dụng 1.500 tấn kim cương, 99% trong số đó là kim cương nhân tạo.

Kim cương có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp. Ảnh: New York Times.

Để tạo ra những viên đá sáng hơn, công ty sản xuất kim cương IIa Technologies ở Singapore đã lập ra một quy trình mang tên lắng đọng hơi hóa học. Trong phòng chân không, họ sẽ phun những tia sóng ngắn, khí metan và hydro lên “hạt mầm” kim cương mỏng như móng tay nhằm tạo nên các lớp liên kết cacbon.

Đặc tính dẫn nhiệt vượt trội của kim cương khiến nó trở thành phương tiện tản nhiệt lý tưởng đối với ngành công nghiệp điện tử. Nó truyền nhiệt nhiều gấp đôi và có thể dẫn nhiều điện hơn silicon thường dùng trong vật liệu bán dẫn.

Công ty IIa đang tìm cách tạo ra các tấm kim cương giúp những thiết bị nhỏ hơn và hiệu quả hơn không bị quá nhiệt. “Nghiên cứu này sẽ cần nhiều thời gian, nhưng tôi hy vọng có thể tạo ra sản phẩm thay thế silicon,” Devi Shanker Misra, nhà vật lý học làm việc cho IIa chia sẻ.

Phương Hoa (theo Popular Science)