ダイヤモンドを原油から爆速で作る方法が開発される

しかし、従来の方法では結晶化を促す触媒としてニッケル・コバルト・鉄が必要。また、数億年という年月に比べればはるかに短時間ではあるものの、人工ダイヤモンドの合成には数日から数週間かかり、大量の電力を消費します。そのため、人工ダイヤモンドの製造コストをもっと抑えられるような方法の開発が課題とされてきました。

スタンフォード大学の研究チームは、原油から精製されたトリアマンタンと呼ばれる物質に注目しました。トリアマンタンは炭素と水素で構成された粉末状の物質で、分子構造がダイヤモンドの結晶構造と酷似しているダイアモンドイドの1種です。研究チームはトリアマンタンを、ダイヤモンドアンビルセルと呼ばれる加圧装置に入れ、さまざまな温度・圧力条件に置く実験を行いました。

すると、約626℃・20ギガパスカルという状況で、トリアマンタンに含まれていた水素原子が外れ、炭素原子が整列し、一瞬にして純度が極めて高い人工ダイヤモンドが合成されました。従来の人工ダイヤモンドの合成では、炭素原子がダイヤモンドになるまでいくつかの段階を踏む必要がありましたが、スタンフォード大学の研究チームが発見した方法ではトリアマンタンから直接ダイヤモンドに変化する上に、合成にかかる時間はわずか19マイクロ秒(100万分の19秒)だったとのこと。

ただし、今回の実験でトリアマンタンから生成できた人工ダイヤモンドは非常に小さく、記事作成時点では宝飾にも使えるような大粒な人工ダイヤモンドは合成できないとのこと。スタンフォード大学の地質科学教授を務めるウェンディ・マオ氏は「今回の実験はあくまでも実験室で行われたもので、実用的なものではありません」と述べる一方で「純粋なダイヤモンドを作るための鍵が少しだけ解明されました」とコメントしています。

もしこの技術を応用することができれば、人工ダイヤモンドの合成コストが劇的に下がり、医療や生物工学、量子コンピューティングなどさまざまな分野で人工ダイヤモンドが活用されると期待できます。論文の筆頭著者であるユ・リン氏は「純粋なダイヤモンドを少量でも作ることができれば、用途に合わせて純粋なダイヤモンドを生産できるようになります」と述べました。