Tot briljanten geslepen diamanten die een stuk groter zijn (afb: WikiMedia Commons)
Ze zijn niet groot, ongeveer 0,1 mikrometer ongeveer zo groot als een virus, maar het zijn toch diamantjes. Het grote verschil met de kunstmatige diamanten die nu worden gemaakt is dat je er geen waanzinnig hoge druk bij nodig hebt. Nu worden die grotere diamantjes gemaakt bij een druk van 60 000 atmosfeer en 1600 °C.
Al eerder had de destijds in Korea actieve materiaalwetenschapper Rodney Ruoff het idee dat die extreme omstandigheden niet nodig zijn om het hardste materiaal te maken dat bekend is. In 2017 wisten Japanse onderzoekers met vloeibaar gallium en methaan grafeen te maken, een van de verschijningsvormen van koolstof, dus dacht Ruoff het het maar eens te proberen.
Hij en wat collega’s legden wat diamantjes op een silicium plak gooide daar gesmolten gallium en metalen overheen en voegden daar methaan en ander koolstofverbindingen aan toe. Het lijkt op alchemie, maar de onderzoekers hoopten dat die diamantjes de ‘kristallisatiekernen’ van groeidiamanten zouden vormen.
Helaas, of gelukkig, stroomde een deel van het vloeibare gallium over de rand van de siliciumplak. Na die mislukte proef bleken in het gestolde metaal minuscule diamantjes te zijn gevormd, gewoon bij atmosferische omstandigheden.
De onderzoekers gingen over op een metaalmengsel van ijzer, gallium, nikkel en silicium en verwarmden dat tot 1025°C en stelden dat mengsel bloot aan methaan (CH4 en waterstof (H2), zonder diamantjes. Daarbij lijkt silicium als een soort katalysator te dienen. Zonder silicium werkte de truc niet. Nu gaat het er om om die minuscule diamantjes wat groter te maken of een dunne laag die geheel uit diamant bestaat. Er animo onder andere onderzoekers lijkt groot.
Bron: Science