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テクノロジー

エディンバラ大学ら、ダイヤモンドに匹敵する超硬物質の合成に成功 40

ストーリー by nagazou
成功 部門より

スコットランドのエディンバラ大学、ドイツのバイロイト大学、スウェーデンのリンショーピン大学の研究者らによるチームは13日、超硬質素材である窒化炭素の合成に初めて成功したと発表した。窒化炭素は30年以上前にその特性が予測されていたが、合成することは非常に難しいとされてきた。しかし、今回の研究チームは、地球の内部数千キロメートルの深さを模した環境で窒化炭素を合成することに成功した(エディンバラ大学テクノエッジ)。

超高圧をかけた環境で窒化炭素を形成、その結果、超硬質物質に必要な特性を持つ3種類の化合物(tI14-C3N4、hP126-C3N4、tI24-CN2)が生成されたことが確認された。これらの化合物は超硬物質に必要な正四面体構造をもつことが確認され、常温・常圧の状態でもダイヤモンドに近い性質を保っているという。またフォトルミネッセンス特性や圧電性特性など、高いエネルギー密度を持つことも発見されたという。

この窒化炭素は、将来的には自動車や宇宙船の保護コーティング、切削工具、ソーラーパネル、光検出器などの産業目的で使用される多機能材料として期待されている。

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  • 世代交代でしょうか.

  • by NOBAX (21937) on 2023年12月27日 8時19分 (#4586477)
    天然ダイアモンドより安く売られていて
    デビアス社なども商品として扱っている

    合成窒化炭素が合成ダイアモンドにない物理特性があったり
    価格が安いといったアドバンテージがなければ市場価値はないのでは
    • by hinatan (24342) on 2023年12月27日 9時43分 (#4586504) 日記

      >宇宙船の保護コーティング
      SF小説に出てくる、「絶対に壊れない物質(*)」を連想したのだけど。

      船くらいの大きさで作れたら夢が広がるのだが。
      あと、火に強くてダイヤのほうに割れないとかだと良い。

      (*) ノウンスペースシリーズの ゼネラルプロダクツ社製「ピアスンのパペッティア人」でウィキれ

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      • by Anonymous Coward

        「トップをねらえ」のヱルトリウム みたいなものか 元ネタはこれなのか

        • by Anonymous Coward

          ガイナックスの母体の一つになった大阪のオタクショップの名前が
          「ゼネラルプロダクツ」
          だったことを思い出していただければ明らかかと

    • by Anonymous Coward on 2023年12月27日 9時51分 (#4586510)

      >合成窒化炭素が合成ダイアモンドにない物理特性があったり
      >価格が安いといったアドバンテージがなければ市場価値はないのでは

      それはこの新素材に限らず、この世のあらゆる製品がそうなのでは

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    • by Anonymous Coward on 2023年12月27日 10時23分 (#4586532)

      新しい合成方法を発見した、という基礎研究の発表を聞いて、市場価値がないって批判するのは無粋だと思います。

      市場価値なんて目先のことを語りたいなら、基礎研究や科学の話には首を突っ込まないほうが良いですよ。
      あなたの市場価値が下がるだけです。

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      • by Anonymous Coward

        無粋?いやいや無能でしょう。
        非理系人間であることを祈ります。

    • by nim (10479) on 2023年12月27日 15時14分 (#4586686)

      > 合成窒化炭素が合成ダイアモンドにない物理特性があったり

      ダイヤモンドよりも硬いんじゃないっけ。
      まあ、合成できたならそのあたりも詳細に計測できるでしょう。

      #ところで、ダイ「ヤ」モンドのほうが普通の表記じゃない?

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  • 中華鍋にそんな機能が…!

    • by Anonymous Coward

      中華鍋にそんな機能が…!

      単なる雷鳴をそこまでのエネルギー密度にまで集中させるパラボラ性能があったとは、ですねw

      # 参考:「ふわふわの泉 [google.com]」(野尻抱介)

  • by Anonymous Coward on 2023年12月27日 7時23分 (#4586445)

    地球に深い穴を掘って窒素と炭素を突っ込んで作るんだろうか

    • by Anonymous Coward on 2023年12月27日 8時04分 (#4586472)

      垂直ボーリングは冷戦時代に作られたコスト度外視の世界記録でも12キロ。
      https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%A9%E5%8D%8A%E5%B3%B6%E8%... [wikipedia.org]

      研究室でやってるのはダイヤで囲ってガッシャンって感じだろうけど、「大気圧の約100万倍」は10GPa前後ってことだから、工業的に人工ダイヤを作る高温高圧法の2倍程度なんで、まあ、できなくもないんではないかと。人工ダイヤみたいに蒸着でもできるのかもしれんが。

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      • by Anonymous Coward

        ロシアも戦争じゃなくて、オモシロイことやりゃいいのにな

    • by Anonymous Coward on 2023年12月27日 10時33分 (#4586538)

      元論文 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202308030 [wiley.com] を読むと
      - この方法で大量生産するのは非現実的
      - この方法は、今後新しい合成方法を考えるときの重要なヒントになるだろう
      的なことが書いてあります

      # 原文を引用したいのですが、SPAM判定されるので引用できませんでした。

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      • by Anonymous Coward

        人工ダイヤモンドも油圧プレスで数万気圧で千数百度の環境を作るHPHT法が主流なので、その程度の量産は可能なのではないか。
        https://imayo-boutique.jp/shop/pg/1s-jour-vol5/ [imayo-boutique.jp]

        • by Anonymous Coward

          HPHT法だって圧力と温度さえ用意すればホイホイできるなんてものではないのだが。
          それに#4586604 [srad.jp]で書かれてるように、分子や粉末レベルのサイズは作れたけど大きな結晶はできないという話かもよ?

    • by Anonymous Coward

      その窒素と炭素の元は人間かもね
      ヒトを地球の深い穴に遺棄して…

      • by Anonymous Coward

        不純物が多すぎるからコストが無駄に上がるだけな気がする。

      • by Anonymous Coward

        「暁星記」かな?
        「ドリフターズ」で硝石を生産してたほうが近いか

      • by Anonymous Coward

        人類(猿人)誕生から千万年弱のタイムスケールが如きでは、地球のマントル対流炭素循環を論ずるに足らん。
        https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20180814/ [jamstec.go.jp]

    • 合成方法の超カンタンな解説 [as-1.co.jp]によると、72GPaから134GPaで、2230℃から4080℃の環境を要したとか。

      マントル外殻部の圧力が136GPa、温度が1000~4000℃だから、とりあえずマントル外殻まで穴を掘ればよい(実際は、この環境では周囲環境が一定じゃないから、おそらく窒化炭素の合成はムリだけど)。

      • by Anonymous Coward

        三桁GPaの圧力がその掘った穴から逃げないようにする方法は…?

    • by Anonymous Coward
      デキッコナイス
  • by Anonymous Coward on 2023年12月27日 7時23分 (#4586446)

    焼き肉を美味しくする成分も合成できないだろうか

    • by Anonymous Coward on 2023年12月27日 10時58分 (#4586558)

      それじゃエ   バラ大学

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        関係ないがモンティパイソンでエデンバラがなかなか読めない話があったな

    • by Anonymous Coward

      タレ次第で焼いた後のA1とA5の肉も違いはわからない

    • by Anonymous Coward

      舌を窒化炭素でコーティングするんだ!

    • by Anonymous Coward

      加齢による味覚の変化や嗜好の変化は如何とも

      # カルビよりハラミだな

    • by Anonymous Coward

      愛情をひとたらし

  • by Anonymous Coward on 2023年12月27日 7時29分 (#4586450)

    お高いんでしょう?

  • by Anonymous Coward on 2023年12月27日 11時10分 (#4586566)

    宝飾品として流通している合成ダイヤモンドほどのバルクの合成に成功したのか、研磨剤等の用途になら使える程度の微粉末の合成が出来たのか、半導体を作れるような基板を合成できたのか、このあたりの基本的情報が抜けている
    だからマスコミやライターさんの書くことが信頼されなくなる

    • by Anonymous Coward

      論文や研究記事は発表されたことが全てなので、比較情報をやってる余裕のないスラドではそこまで情報の要求するのは無理

    • Re: (スコア:0, すばらしい洞察)

      by Anonymous Coward

      まともな科学リテラシのあるやつでも想像で補えないような部分が抜けてるんならともかく、これは書かれてなきゃそういうことだろう、と分かる範疇でしょ。

      合成ダイヤモンドの歴史とかから考えて、最初に合成に成功したという段階なら粉末未満、顕微鏡観察が必要なレベルのはず。

      逆に、もし、現段階でごっそり合成出来てるという驚天動地の展開なのに言及されてないんだとすると無能にも程があるという話になるけど。

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