Выращивать алмазы в несколько карат из микрочастицы умеют новосибирские учёные. В лабораториях исследователи воссоздают процессы, спрятанные глубоко в недрах земли. Что самое важное – сегодня научились получать кристаллы с особыми свойствами. Исследования проходят при поддержке Российского научного фонда – сибирякам выделили 20 миллионов рублей. Чем рукотворные минералы отличаются от природных и где их используют?

Алмазную затравку едва разглядишь: микрочастица кристалла. Вместе с графитом и металлической пластиной её помещают в специальную капсулу, далее – в установку высокого давления (как её называют). «Высокого» значит 60 тысяч атмосфер. Температура – почти полторы тысячи градусов. Экстремальные условия, но только так можно вырастить настоящий алмаз.

Юрий Борздов, старший научный сотрудник Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН: «Источник углерода под давлением и температурой растворяется – и постепенно начинает расти кристалл алмаза».

Алмаз – самый твердый материал на планете, с высокой теплопроводностью и рядом других уникальных свойств, в природе – кристалл, неподвластный человеку. Нужны колоссальные траты, чтобы найти, добыть минерал... А вдруг не подойдет? Искусственно выращенный алмаз тем и хорош, что его характеристики контролирует человек – к примеру, чем больше атомов азота, тем более насыщенно желтым будет кристалл.

Юрий Пальянов, заведующий лабораторией Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН: «Когда мы имеем дело с лабораторным выращиванием, мы можем контролировать и ростовую систему, и параметры, и, в общем, в какой-то степени можем воспроизводимо получать кристаллы с однородными свойствами».

Получился ли алмаз идеальным, проверяют тут же. Дефектные – с трещинами, включениями (а их бывает до 30 процентов) – отбраковывают. У алмазов разных цветов и судьбы разные: бесцветные – безазотные кристаллы – станут важной частью высокотехнологического оборудования.

Олеся Герасименко, корреспондент: «Из алмазов, синтезированных в лаборатории (весом они в среднем по два карата), учёные получают вот такие заготовки для призм – видно, что они в несколько раз меньше исходных образцов. А уже после того как заготовки проанализируют на наличие всевозможных дефектов, из них получают вот такие призмы для оптических приборов».

Александр Бубликов, ведущий сотрудник фирмы-производителя спектрального оборудования, разработчик: «Сам процесс регистрации спектров в случае применения алмазных призм заключается в помещении образца на поверхность этого кристалла и прижатии довольно большим усилием этого вещества. Вот сейчас видно, что образец вошёл в контакт с поверхностью призмы – и после этого можно снимать инфракрасный спектр».

Спектральное оборудование позволяет определить, лекарство ли, полимер, взрывчатое или наркотическое вещество перед исследователем. Для анализа достаточно долей грамма вещества.

Александр Бубликов, ведущий сотрудник фирмы-производителя спектрального оборудования, разработчик: «Сам метод основан на регистрации инфракрасного спектра, который представляет собой набор характерных полос, по которым можно сделать выводы о свойствах вещества – в первую очередь, о его химическом составе, ну и потом и о концентрации примесей».

Игорь Куприянов, старший научный сотрудник Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН: «Так же, как мы можем идентифицировать человека по его отпечаткам пальцев, так же, по сути, и любое вещество (почти любое вещество) можно идентифицировать – по наличию и по тем пикам, которые оно здесь, в спектре, дает».

Новосибирские приборы используют, например, эксперты-криминалисты. В так называемой «библиотеке» установки – сотни тысяч эталонных спектров. Сравнить по базе изучаемый образец и выдать результат для машины – пара секунд. Производят подобные установки четыре фирмы в мире, преимущество российских – цена: отечественное оборудование в разы дешевле. А с учётом того, что алмазы – материал вечный, прослужат они долго.

Видеосюжет (3:42)

Похожие новости

  • 12/03/2018

    Снег помог ученым оценить качество воздуха в Новосибирске

    ​Специалисты Института геологии и минералогии СО РАН и Института ядерной физики имени Будкера СО РАН проанализировали элементный состав твердых осадков снежного покрова в парковых зонах Новосибирска и его окрестностях.
    567
  • 25/10/2016

    Журнал «Геология и геофизика» выбрал новую статью месяца

    ​Журнал «Геология и геофизика» выбрал новую статью месяца. Ей стала работа «Геологическое строение, рельеф и неотектоника Чулышманского нагорья (Горный Алтай)». Материал опубликован в разделе «Тектоника и геодинамика».
    1487
  • 14/03/2016

    Карьера начинается с Арктики

    ​Магистрант геолого-геофизического факультета НГУ Андрей Картозия уверен, что прошедший Молодежный форум «Арктика. Сделано в России» станет трамплином для его профессиональной карьеры. Андрей работает инженером в лаборатории геоинформационных технологий и дистанционного зондирования Института геологии и минералогии В.
    2489
  • 05/05/2017

    В новосибирском Академгородке появится экспериментальный вулкан

    ​10 мая Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера и Институт геологии и минералогии им. В.В. Соболева проведут совместный открытый эксперимент, который продемонстрирует процессы, проходящие внутри Земли во время вулканической активности.
    1060
  • 22/09/2016

    Минерал-индикатор поможет находить алмазные месторождения

    Российские ученые установили, что высокое содержание хрома в рутиле (минерале-спутнике алмаза) позволяет рассматривать рутил как новый высокоэффективный минерал при поиске алмазных месторождений. Исследования поддержаны Российским научным фондом.
    2168
  • 26/10/2016

    Николай Похиленко: Арктика как стратегический резерв

    Могли ли мы в эпоху телеграфа, «Книги – почтой» и целлулоидной пленки представить себе Интернет? Воображение способно нарисовать не всякую технологию будущего. Но сырье для них уже сегодня необходимо искать в арктическом поясе России, уверен директор Института геологии и минералогии СО РАН им.
    1257
  • 15/12/2017

    Сможет ли Россия воспользоваться ситуацией на мировом рынке алмазов?

    Глобальный спрос на алмазное сырье будет расти до 4% в год, а предложение - максимумна 1%. Эксперты спорят, сможет ли Россия воспользоваться ситуацией или ее доля на мировом рынке алмазов упадет в связи с катастрофой на кимберлитовой трубке "Мир" в Якутии и остановкой добычи на других месторождениях.
    532
  • 30/10/2017

    Стратегию развития минерально-сырьевой базы РФ представят правительству до конца 2017 года

    ​Разработчики Стратегии развития минерально-сырьевой базы России до 2030 завершают последние согласования и рассчитывают представить ее правительству РФ до конца 2018 года. Об этом сообщил в пресс-центре ТАСС в Новосибирске научный руководитель Института геологии и минералогии СО РАН Николай Похиленко.
    648
  • 12/07/2017

    Сибирские ученые начали поиск новых месторождений алмазов в Архангельской области

    ​Ученые Института геологии и минералогии (ИГМ) Сибирского отделения (СО РАН) при поддержке Российского научного фонда (РНФ) начали масштабное исследование минералов для поиска новых алмазных месторождений в Архангельской области.
    1191
  • 29/11/2016

    СО РАН: курс на четверть века

    ​Холдинг "Росгеология" обратился в институты Сибирского и Дальневосточного отделений РАН за содействием в создании Стратегии развития минерально-сырьевой базы РФ до 2030 года. Как рассказал директор Института геологии и минералогии им.
    1213