В новосибирском Академгородке научились создавать алмазы за тысячную долю секунды. Это одно из направлений исследований на станции синхротронного излучения в Институте ядерной физики СО РАН. Над формированием алмазов на станции трудятся специалисты сразу нескольких НИИ, и этот процесс здесь сравнивают с выпечкой сдобы.
— Начинали мы с кристаллов в 50 ангстрем, сейчас уже можем создавать алмазы величиной в микрон. В ближайших планах — научиться делать алмазы, которые будут измеряться уже миллиметрами и сантиметрами, — рассказал заведующий лабораторией методов синхротронного излучения Института химии твердого тела и механохимии СО РАН Борис Толочко.
Спектр применения алмазов огромен. Кристаллы, созданные по новосибирской технологии, уже широко используются в промышленности. Например, наноалмазы делают инструменты прочнее и надежнее, а в электронике крайне полезны их качества хорошего теплопроводника.
Алмазы создаются в специальной камере из особых соединений, в состав которых входит и углеводород. Из двухсот граммов исходного вещества получается около 30 граммов алмазов — и все за одну тысячную долю секунды. Это взрыв, но в момент синтеза кристаллов слышен звук, похожий на звон колокола.
— Мы не занимаемся промышленным изготовлением алмазов, это делают, например, в Бийске. Мы же изучаем возможности нашей технологии. Это как пирожки печь: только там нужна мука, а у нас свое «тесто» — вот его в основном мы и разрабатываем, — поясняет Борис Толочко. — И «печка» у нас необычная: чтобы получить алмаз, нужно создать температуру примерно в пять тысяч градусов Цельсия и давление до миллиона атмосфер.
Проблему создания алмазов изучают около века. Однако многие теоретические выводы новосибирцы проверили на практике, и теперь во всем мире знают, что по-настоящему работающая технология создана здесь, в Академгородке. Правда, пока наноалмазы похожи скорее на угольную крошку. Но ученые уверены: удастся разрешить и эту проблему, наработки есть.
В конечном итоге данная технология должна существенно удешевить промышленные алмазы и в разы сократить время их производства. Сегодня килограмм новосибирских кристаллов стоит порядка сорока тысяч рублей. А когда удастся сделать «чистые» алмазы, да еще и величиной хотя бы в миллиметр, их цена вырастет тысячекратно.
Добавим, что установок, подобных сибирской, в мире почти нет. Что касается создания алмазов при помощи мощного «взрыва», то Новосибирск тут в лидерах. Свое слово пытались сказать американцы, однако получаемые ими кристаллы «отказывались» расти. На мощностях Института ядерной физики СО РАН ученые впервые стали добавлять особый катализатор для роста алмазов, благодаря чему первоначальный размер в 50 ангстрем был преодолен.
По физическим и химическим свойствам получаемые сибиряками соединения — самые настоящие алмазы, это показывают и спектроскопия, и рентгеновский анализ. Но останавливаться на достигнутом здесь не намерены, ведь, как говорят ученые, что касается технологий — тут промышленность ненасытна. Методология и расчеты уже опубликованы в научных журналах, их обязательно возьмет на вооружение кто-то еще, и нужно двигаться дальше, чтобы не потерять лидирующих позиций.
