Діамантові обручки настільки укоренилися в нашій культурі романтики, що ми стали майже інстинктивно асоціювати діаманти лише з їх використанням у ювелірних виробах. Настільки легко забути, що алмаз - це природний мінерал з унікальним набором властивостей, і він завжди використовується по-новому для покращення нашого світу.
Алмази утворюються внаслідок геологічних процесів. Тепло, залучене до цих процесів глибоко під земною поверхнею, призводить до утворення жорстких кристалічних структур, які надають алмазу деякі унікальні якості.
Алмаз - це найтвердіший із відомих людині матеріалів, який доповнює шкалу твердості речовини як за Віккерсом, так і за шкалою Моосу. Це у 58 разів твердіше, ніж наступний найтвердіший мінерал, корунд. Це означає, що алмаз має високу стійкість до фізичних ушкоджень, таких як подряпини, але через його крихкість і площини розщеплення вони схильні до пошкоджень від прямого удару.
Алмаз також має найвищу теплопровідність із усіх відомих матеріалів при охолодженні понад -173 °C, проводячи температуру в 5 разів краще, ніж мідь. Це результат сильних ковалентних зв'язків між атомами в молекулярній структурі алмазу.
Поряд із теплопровідністю приходить термічний опір, і алмази можуть бути нагріті до 700°C перед окисленням на повітрі. Без присутності кисню алмаз може бути нагрітий приблизно до 1700 ° C перед чорнінням, ефект, який можна відновити за допомогою полірування.
Хоча це і теплопровідник, алмаз – це електричний ізолятор. Це означає, що його можна використовувати у електричних транзисторах. Винятком є сині алмази, які насправді є електричними провідниками через більш високий вміст бору.
Алмаз за своєю природою хімічно інертний, що означає, що він не вступає в реакцію з кислотами або лугами і тому не піддається корозії при контакті з ними.
Алмази також стійкі до тиску до 600 гігапаскалів, що еквівалентно 600 атмосфер.
Саме через ці властивості алмази так широко використовуються в промислових цілях, але вони також починають використовуватися в медичній техніці, звуковому устаткуванні і навіть косметичних продуктах.
Алмази використовуються у медичній техніці двома основними способами. Перше застосування, яке вони мають, - технологія скринінгу раку. Крихітні синтетичні флуоресцентні наноалмази можуть допомогти виявити рак на ранній стадії за допомогою технології, яка називається гіперполяризацією, при якій атоми всередині алмазу вирівняні, щоб зробити його виявленим за допомогою МРТ-сканування. Коли ці алмази прикріплюються до молекул, які орієнтовані рак, вони можуть виявити його місцезнаходження.
Наноалмази також можуть бути використані для доставки ліків до організму, оскільки вони можуть проникати через клітинні стінки, не викликаючи пошкоджень, їх застосовують при хіміотерапії.
Через свою твердість і щільну молекулярну структуру алмази також використовуються в аудіоапаратурі. Алмазні бані використовуються у висококласних колонках як «твітери», елемент динаміка, який забезпечує найвищі частоти. Це тому, що матеріал твердий і легкий, щоб переміщати повітря навколо нього без деформації через тиск.
Алмази також зазвичай використовуються в програвачах високого класу як наконечник стилуса або голки. Це знову-таки в основному через їх твердість і довговічність, оскільки вони довговічніші за інші голки, і їх можна зробити набагато менше, щоб більш точно відтворити інформацію в записі.
Завдяки провідним у світі фізичним властивостям алмазів вони мають безліч варіантів промислового використання. Одним з найбільш поширених з них є їх використання в свердлах та пильних лезах для підвищення ріжучої здатності та довговічності. Це використання поширюється на саме огранювання ювелірних виробів, оскільки алмази можна використовувати для огранювання будь-яких інших матеріалів через їхню надзвичайну твердість.
Вони також можуть бути використані як радіатори через їх високу теплопровідність. Фактично, одне з перших застосувань синтетичних алмазів було тепловідведенням для телекомунікаційних компонентів. Оскільки вони можуть ефективно відводити тепло від чутливих електричних компонентів, вони можуть запобігти їх пошкодженню.
Розмір діаманта02.12.2019
