Diamanten kunnen worden gemaakt bij kamertemperatuur dankzij een nieuwe vorm van vast koolstof.

Als je je geliefde ten huwelijk gaat vragen met een mooie verlovingsring wordt het op prijs gesteld als daar een echt diamantje op zit. Want hé, diamonds are a girl’s best friend. Maar dit dure koolstof wordt gevormd met behulp van heel wat hitte en druk. Een nieuwe vaste koolstofvorm moet daar verandering in gaan brengen. Dankzij deze vorm zouden kleine diamanten gemakkelijker kunnen worden gemaakt.

Laserstralen

Hoofdonderzoeker Jay Narayan en zijn collega’s vormden het zogenoemde Q-koolstof door een amorfe koolstof – een vorm die geen gedefinieerde structuur heeft – aan te brengen op een hard substraat (saffier, glas of plastic). Vervolgens vuurden ze er voor 200 nanoseconden laserstralen op af. De amorfe koolstof warmde hierdoor op tot ruim 3500 graden Celsius en koelde daarna snel af tot Q-koolstof.

Door de duur van het afvuren van laserstralen te veranderen, kregen de onderzoekers het ook voor elkaar kleine diamantstructuren te vormen. “En dit wordt allemaal gedaan bij kamertemperatuur en onder normale druk”, zegt Narayan trots.

Magnetisch

Q-koolstof heeft nog andere opmerkelijke kenmerken. Zo blijkt de vorm harder te zijn dan diamant, gloeit hij als er een kleine hoeveelheid licht op schijnt en heeft hij magnetische eigenschappen.

De techniek staat overigens nog in de kinderschoenen. Er zijn slechts heel dunne plakjes Q-koolstof gemaakt – 20 tot 500 nanometer dik. Dus het duurt nog wel even voordat deze vaste koolstofvorm in de verlovingsring van je partner wordt verwerkt.

Bronnen: Journal of Applied Physics, IFL Science