使用微波技術產(chǎn)生鉆石

其它研究人員使用了一種與天然鉆石形成方式完全不同的方法，這個過程叫化學氣相沉積法CVD(chemical vapor deposition)，簡稱CVD。使用CVD技術，科學家能更快地制造出更大的鉆石，他們還制造出能在高科技設備中使用的金剛石薄膜。

在美國華盛頓(Washington, D.C.)的卡內基科學學院(Carnegie Institution for Science)的研究者們已經(jīng)使用CVD很多年了，他們把一塊很小的鉆石“種子”放進一個容器內，并抽完容器內的空氣，然后充入氫氣(hydrogen)和甲烷(methane)，甲烷中含有碳原子和氫原子。

“然后我們用微波處理它”在該實驗室的材料科學家喬·萊(Joe Lai)說。微波處理就像你用家里的微波爐加熱食物一樣，只是這里使用的微波，功率要大一些。氫原子和碳原子分開，然后形成一個很亮很熱的氣球，碳原子就連接到鉆石“種子”，使得鉆子越來越大。

卡內基的研究者們改進了CVD方法，使得鉆石能夠生長的更快。2002年，他們演示了他們的CVD方法在生成鉆石晶體時候，能比原來的方法快100倍。這個團隊研究者在其中加入硼(boron)這種化學元素，制造出比天然鉆石還要硬的鉆石。硼使得鉆石的縫隙不再擴大，所以把鉆石打破就變得更難。

紋身、牙齒和手機

實驗室制造出來的寶石不僅僅是戒子和項鏈，例如一些超市使用藍寶石制作的掃描器，當收銀員需要知道物品的價格的時候，例如，一箱餅干，激光束通過藍寶石板照射到包裝盒上的條形碼。沒有藍寶石，這塊板很容易被磨損，而使得掃描器沒法正常工作。

紅寶石很特殊，它能產(chǎn)生激光束。如果你把一塊桿狀的紅寶石放在兩面鏡子中間，并且用很強的光照射它，紅寶石就會產(chǎn)生一束紅光。紅寶石激光器能幫助消除紋身，因為紅光能消除被紋身后皮膚上的顏色。

但是最神奇的寶石可能要算是鉆石了，因為鉆石很堅硬，所以被使用切割巖石和鉆油，如果你牙齒有蟲蛀，牙醫(yī)會用鉆石制作成的鉆頭清除一部分牙齒并開始修補。

鉆石可以使得熱量通過它傳導，所以鉆石能保持冷卻。“我能使用火焰裝置，加熱鉆石等它變熱，然后把它放在一塊金屬的表面，幾秒鐘之后，它就一點都不熱了。”喬.萊(Joe Lai)說。它原來的熱量，通過傳導給金屬。鉆石很堅硬，所以很難彎曲。

“這是自然界的極端材料，”約翰·查理斯爾(John Carlisle)說，他是先進鉆石公司(Advanced Diamond Technologies Inc)在美國伊利諾斯州的羅密歐維爾的首席技術主任。

鉆石的一些屬性使得鉆石能在手機上得到應用，今天我們使用手機和朋友聊天，上網(wǎng)和下載視頻。在你使用這些東西的時候，手機使用的一個部件叫聲音過濾器(acoustic filters)。目前這些過濾器是使用石英或者陶瓷(quartz or ceramic)為材料的，每個過濾器以某種頻率進行振動，這樣才能使得手機工作，有些過濾器需要每秒振動10億次。

因為鉆石很堅硬，所以它能振動得很快。研究者現(xiàn)在制造微型鉆石過濾器，比頭發(fā)絲的寬度還小，這些過濾器使得手機使用更少電源，電池使用更長時間。

過濾細菌的板

實驗室制造的鉆石在飲用水中輔助尋找細菌，細菌是很微小的生物，我們使用眼睛都不能看到，其中一些細菌能使得我們生病。

約翰·查理斯爾(John Carlisle)的公司與美國威斯康辛麥迪遜分校(University of Wisconsin–Madison)和在伊利諾伊大學(University of Illinois) 的香檳分校(Urbana-Champaign)合作，對微型傳感器進行研究，這些傳感器能檢測細菌，傳感器使用鉆石形成微型的潛水板，使用潛水板去捕捉細菌，潛水板被包裹著分子，能夠把細菌粘住。

人們可以把這些傳感器放在污水處理廠或者放在家里水中，如果細菌卡住了，潛水板會振動地比平時慢，這樣就發(fā)送了一個電子信號告訴人們，這樣的水不適合飲用。

如果潛水板用其它材料制造出來，例如硅或黃金(silicon or gold)，分子捕捉細菌一段時間后就會失效。但是如果是鉆石制造，分子能保持捕捉狀態(tài)，所以研究者能把傳感器放在水里保持很久一段時間。

實驗室制造出來的鉆石比天然鉆石更好的適用高科技設備，因為它能更容易的獲得所需要的形狀和大小的大量的鉆石。這些鉆石能夠用在一些能讓盲人看得見的設備，軍隊的雷達設備，發(fā)送不能解碼的秘密信息的先進計算機上。“它具有101種使用方法”約翰.查理斯爾(John Carlisle)說。