名前の無いダイヤモンドとは？と思う方も多いと思います。今回はそんなダイヤモンドに似ていて、ダイヤモンドより硬く、輝きもある物質についてお話ししたいと思います。
1.誕生
ノースカロライナ州立大学の物質科学を研究するチームによって開発されました。
名前は「Qカーボン」。
炭素原子に瞬間的にレーザーを当て超高温まで熱し、その後急速に冷やすことで作り出すことが可能だそうです。
レーザーを照射する時間は200ナノセカンド(1ナノセカンド=1秒の10億分の1)なので、ほんの一瞬レーザーを当てます。
温度は約3700℃の高温で、地球内部で天然ダイヤモンドが生成される温度をはるかに上回ります(ちなみにダイヤモンドはマントルというマグマの元の様な物が1000℃以上の高温で、噴火の際に結晶化したものです)。
このQカーボンもダイヤモンドと同じ炭素原子で作られた固体ですが、これまでに地球上に存在したことは無いとみられており、ノースカロライナ州立大学のジェイ・ナラヤン氏は自然界に存在するならばどこかの惑星の中心核しか考えられない。と話しています。
2.ダイヤモンドとの比較
Qカーボンはダイヤモンドよりも硬度が高く、少ない光でも強い輝きを放ちます。
また、磁気を帯びさせることも可能なので、様々な分野での活用が期待されると共に生産技術を調整し、炭素の加熱と冷却のスピードを変えるなどすれば、ダイヤモンドの構造も製造することができるようです。
ただし、現段階ではまだ宝石や工業用へは用いられないとのことです。理由としてはまだ生成できるのが20～500ナノメートルほどの厚さで、これは人間の髪の毛の厚みと比べると約1/100程の厚みしかありません。
ここで少しQカーボンとはずれてしまいますが、硬度についてお話ししたいと思います。
先程からQカーボンはダイヤモンドよりも硬いとお話ししてまいりました。では他にダイヤモンドよりも硬い物質はないのかというと、実はあるんです。
まず1つ目はロンズデーライトです。隕石の衝突による高温高圧により生成された物質で、基本構造はダイヤモンドと同じですが、硬度が58％も高いとされています。
ですが、隕石から採取したロンズデーライトは不純物が含まれているため硬度が低く、また、小さい欠片しか確認されていないので理論上はダイヤモンドよりも1.5倍硬いですが、小さすぎるということになります。
2つ目はウルツ鉱です。こちらは激しい火山噴火によって生成されます。こちらも基本構造はダイヤモンドと同じで、硬度が18％高いとされています。ですが、こちらもロンズデーライトと同様欠片しか確認されていません。
3つ目はカルビンです。惑星間の塵の中に少量発見されており、炭素原子を鎖状にした構造で、硬度はダイヤモンドの3倍と言われています(ただし、シミュレーションで算出された硬度になります)。
3.今後のQカーボンについて・まとめ
ダイヤモンドよりも輝きが強いのでもしかするとダイヤモンドよりも価値があるので
は？と思ってしまいますが、最大の違いは天然なのか人工なのかで希少性も変わって
きます。これまでも人工のダイヤモンドは世に出回っていますが、それでもダイヤモ
ンドの価値は下がっていません。
今後Qカーボンは人工ダイヤモンドの代替になるかもしれませんね。
宝石以外でも特殊な構造を活かして医療や工業といった幅広い分野で活躍する日が今
後訪れることでしょう。
いかがでしたか？Qカーボンが宝石となって世に出回るとき、一体どんな名前で出回るのか、個人的には楽しみなところです。
もしかしたらそのままQ カーボンリングなんて名前で販売されているかもしれません。