Diamante Sintetico: Il vero è raro, i diamanti sono ancora preziosi se riusciamo a produrli in laboratorio?

Di Fouad Sabry

Cos'è il diamante sintetico

Il diamante coltivato in laboratorio è un diamante prodotto da un processo di fabbricazione, in contrasto con il diamante naturale creato da processi geologici ed estratto dall'estrazione mineraria.

Come ne trarrai vantaggio

(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Diamante sintetico

Capitolo 2: Nanodiamante di detonazione

Capitolo 3: Difetti cristallografici nel diamante

Capitolo 4: Diamante (pietra preziosa)

Capitolo 5: Diamante

Capitolo 6: Gemma

Capitolo 7: Scienza dei materiali

(II) Rispondere alle principali domande del pubblico sul diamante sintetico.

(III) Esempi del mondo reale per l'utilizzo del diamante sintetico in molti campi.

(IV) 17 appendici per spiegare, brevemente, 266 tecnologie emergenti in ciascun settore per avere una comprensione completa a 360 gradi delle tecnologie dei diamanti sintetici.

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di diamante sintetico.

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 27 gen 2022

Anteprima del libro

Altri libri dell'autore

1 - Propulsione al plasma

2 - Motore a detonazione a impulsi

3 - Robotica Agraria

4 - Sistemi Ecologici Chiusi

5 - Carni Coltivate

6 - Agricoltura Verticale

7 - Veicoli autonomi

8 - Droni autonomi

9 - Robotica autonoma

10 - Armi autonome

11 - Arcologia

12 - Stampa 4D

13 - Città a cupola

14 - Libro mastro distribuito

15 - Valuta digitale

16 - Finanza decentralizzata

17 - Macchine intelligenti

18 - Aerogel

19 - Metallo amorfo

20 - Bioplastica

21 - Polimero conduttivo

22 - Trattamento Criogenico

23 - Armatura dinamica

24 - Fullerene

25 - Grafene

26 - Laboratorio su un chip

27 - Superconduttività ad alta temperatura

28 - Nanoparticelle magnetiche

29 - Fluido magnetoreologico

30 - Microfluidica

31 - Superfluidità

32 - Metamateriale

33 - Schiuma metallica

34 - Struttura multifunzione

35 - Nanomateriali

36 - Materia programmabile

37 - Punto quantico

38 - Silicene

39 - Superlega

40 - Diamante sintetico

41 - Cristallo del Tempo

42 - Calcestruzzo traslucido

43 - Interfaccia Computer Cerebrale

44 - Intelligenza dello sciame

Serie dell'Autore

Tecnologie emergenti nel settore aerospaziale

1 - Propulsione al plasma

2 - Motore a detonazione a impulsi

Tecnologie emergenti in agricoltura

1 - Robotica Agraria

2 - Sistemi Ecologici Chiusi

3 - Carni Coltivate

4 - Agricoltura Verticale

Tecnologie emergenti nelle cose autonome

1 - Veicoli autonomi

2 - Droni autonomi

3 - Robotica autonoma

4 - Armi autonome

Tecnologie emergenti nell'edilizia

1 - Arcologia

2 - Stampa 4D

3 - Città a cupola

Tecnologie emergenti in finanza

1 - Libro mastro distribuito

2 - Valuta digitale

3 - Finanza decentralizzata

Tecnologie emergenti nell'Information Technology

1 - Macchine intelligenti

Tecnologie emergenti nella scienza dei materiali

1 - Aerogel

2 - Metallo amorfo

3 - Bioplastica

4 - Polimero conduttivo

5 - Trattamento Criogenico

6 - Armatura dinamica

7 - Fullerene

8 - Grafene

9 - Laboratorio su un chip

10 - Superconduttività ad alta temperatura

11 - Nanoparticelle magnetiche

12 - Fluido magnetoreologico

13 - Microfluidica

14 - Superfluidità

15 - Metamateriale

16 - Schiuma metallica

17 - Struttura multifunzione

18 - Nanomateriali

19 - Materia programmabile

20 - Punto quantico

21 - Silicene

22 - Superlega

23 - Diamante sintetico

24 - Cristallo del Tempo

25 - Calcestruzzo traslucido

Tecnologie emergenti nelle neuroscienze

1 - Interfaccia Computer Cerebrale

Tecnologie emergenti nella robotica

1 - Intelligenza dello sciame

Un miliardo di esperti

Diamante sintetico

Il reale è raro, i diamanti sono ancora preziosi se possiamo farli in laboratorio?

Fouad Sabry

Diritto d’autore

Synthetic Diamond Copyright © 2021 di Fouad Sabry. Tutti i diritti riservati.

Tutti i diritti riservati. Nessuna parte di questo libro può essere riprodotta in qualsiasi forma o con qualsiasi mezzo elettronico o meccanico, compresi i sistemi di archiviazione e recupero delle informazioni, senza il permesso scritto dell'autore. L'unica eccezione è da parte di un revisore, che può citare brevi estratti in una recensione.

Copertina disegnata da Fouad Sabry.

Questo libro è un'opera di finzione. Nomi, personaggi, luoghi e incidenti sono prodotti dell'immaginazione dell'autore o sono usati fittiziamente. Qualsiasi somiglianza con persone reali, vive o morte, eventi o luoghi è del tutto casuale.

Bonus

Puoi inviare un'e-mail a [e-mail] con oggetto Diamante sintetico: il vero è raro, i diamanti sono ancora preziosi se possiamo farli in un laboratorio?, e riceverai un'e-mail che contiene i primi capitoli di questo libro.

Fouad Sabry

Visita il sito web di 1BK all'indirizzo

www.1BKOfficial.org

Prefazione

Perché ho scritto questo libro?

La storia della scrittura di questo libro è iniziata nel 1989, quando ero uno studente della Scuola Secondaria degli Studenti Avanzati.

È notevolmente simile alle scuole STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica), che sono ora disponibili in molti paesi avanzati.

STEM è un curriculum basato sull'idea di educare gli studenti in quattro discipline specifiche - scienza, tecnologia, ingegneria e matematica - in un approccio interdisciplinare e applicato. Questo termine è in genere usato per affrontare una politica educativa o una scelta di curriculum nelle scuole. Ha implicazioni per lo sviluppo della forza lavoro, le preoccupazioni per la sicurezza nazionale e la politica di immigrazione.

C'era una lezione settimanale in biblioteca, dove ogni studente è libero di scegliere qualsiasi libro e leggere per 1 ora. L'obiettivo della classe è quello di incoraggiare gli studenti a leggere materie diverse dal curriculum educativo.

In biblioteca, mentre guardavo i libri sugli scaffali, ho notato libri enormi, per un totale di 5.000 pagine in 5 parti. Il nome del libro è The Encyclopedia of Technology, che descrive tutto ciò che ci circonda,f rom zero assoluto ai semiconduttori, quasi ogni tecnologia, a quel tempo, è stata spiegata con illustrazioni colorate e parole semplici. Ho iniziato a leggere l'enciclopedia e, naturalmente, non sono stato in grado di finirla nella lezione settimanale di 1 ora.

Così, ho convinto mio padre a comprare l'enciclopedia. Mio padre ha comprato tutti gli strumenti tecnologici per me all'inizio della mia vita, il primo computer e la prima enciclopedia tecnologica, ed entrambi hanno un grande impatto su di me e sulla mia carriera.

Ho finito l'intera enciclopedia nelle stesse vacanze estive di quest'anno, e poi ho iniziato a vedere come funziona l'universo e come applicare quella conoscenza ai problemi quotidiani.

La mia passione per la tecnologia è iniziata più di 30 anni fa e ancora il viaggio continua.

Questo libro fa parte di The Encyclopedia of Emerging Technologies che è il mio tentativo di dare ai lettori la stessa straordinaria esperienza che ho avuto quando ero al liceo, ma invece delle tecnologie del²⁰ ° secolo, sono più interessatoalle tecnologie emergenti del 21° secolo, alle applicazioni e alle soluzioni industriali.

The Encyclopedia of Emerging Technologies sarà composta da 365 libri, ogni libro sarà incentrato su una singola tecnologia emergente. Puoi leggere l'elenco delle tecnologie emergenti e la loro categorizzazione per settore nella parte di Coming Soon, alla fine del libro.

365 libri per dare ai lettori la possibilità di aumentare le loro conoscenze su una singola tecnologia emergente ogni giorno nel corso di un anno.

Introduzione

Come ho scritto questo libro?

In ogni libro di The Encyclopedia of Emerging Technologies, sto cercando di ottenere intuizioni di ricerca istantanee e grezze, direttamente dalle menti delle persone, cercando di rispondere alle loro domande sulla tecnologia emergente.

Ci sono 3 miliardi di ricerche su Google ogni giorno e il 20% di queste non è mai stato visto prima. Sono come una linea diretta con i pensieri della gente.

A volte è Come faccio a rimuovere l'inceppamento della carta. Altre volte, sono le paure strazianti e le brame segrete che oserebbero solo condividere con Google.

Nella mia ricerca di scoprire una miniera d'oro non sfruttata di idee di contenuto su Synthetic Diamond, uso molti strumenti per ascoltare i dati di completamento automatico dai motori di ricerca come Google, quindi estraggo rapidamente ogni frase e domanda utile, le persone stanno chiedendo intorno alla parola chiave Synthetic Diamond.

È una miniera d'oro di intuizioni delle persone, che posso usare per creare contenuti, prodotti e servizi freschi e ultra-utili. Le persone gentili, come te, vogliono davvero.

Le ricerche di persone sono il set di dati più importante mai raccolto sulla psiche umana. Pertanto, questo libro è un prodotto live, e costantemente aggiornato da sempre più risposte a nuove domande sul Diamante Sintetico, poste da persone, proprio come te e me, che si interrogano su questa nuova tecnologia emergente e vorrebbero saperne di più su di essa.

L'approccio per scrivere questo libro è quello di ottenere un livello più profondo di comprensione di come le persone cercano intorno a Synthetic Diamond, rivelando domande e domande che non penserei necessariamente dalla cima della mia testa, e rispondendo a queste domande in parole super facili e digeribili, e per navigare nel libro in modo semplice.

Quindi, quando si tratta di scrivere questo libro, mi sono assicurato che sia il più ottimizzato e mirato possibile. Lo scopo di questo libro è aiutare le persone a comprendere e far crescere ulteriormente la loro conoscenza del Diamante sintetico. Sto cercando di rispondere alle domande delle persone il più vicino possibile e mostrando molto di più.

È un modo fantastico e bello per esplorare domande e problemi che le persone hanno e rispondere direttamente, e aggiungere intuizione, convalida e creatività al contenuto del libro - anche presentazioni e proposte. Il libro scopre aree ricche, meno affollate e talvolta sorprendenti della domanda di ricerca che altrimenti non raggiungerei. Non c'è dubbio che, si prevede di aumentare la conoscenza delle menti dei potenziali lettori, dopo aver letto il libro utilizzando questo approccio.

Ho applicato un approccio unico per rendere il contenuto di questo libro sempre fresco. Questo approccio dipende dall'ascolto delle menti delle persone, utilizzando gli strumenti di ascolto della ricerca. Questo approccio mi ha aiutato a:

Incontra i lettori esattamente dove si trovano, in modo da poter creare contenuti pertinenti che colpiscano un accordo e portino a una maggiore comprensione dell'argomento.

Tieni il dito saldamente sul polso, in modo da poter ricevere aggiornamenti quando le persone parlano di questa tecnologia emergente in modi nuovi e monitorare le tendenze nel tempo.

Scopri tesori nascosti di domande hai bisogno di risposte sulla tecnologia emergente per scoprire intuizioni inaspettate e nicchie nascoste che aumentano la pertinenza del contenuto e gli danno un vantaggio vincente.

Smetti di perdere tempo in gutfeel e congetture sul contenuto desiderato dai lettori e riempi il contenuto del libro con ciò di cui le persone hanno bisogno e dì addio alle infinite idee di contenuto basate su speculazioni.

Prendi decisioni solide e prendi meno rischi, per ottenere posti in prima fila su ciò che le persone vogliono leggere e vogliono sapere - in tempo reale - e utilizzare i dati di ricerca per prendere decisioni audaci, su quali argomenti includere e quali argomenti escludere.

Semplifica la produzione dei miei contenuti per identificare le idee di contenuto senza dover setacciare manualmente le singole opinioni per risparmiare giorni e persino settimane di tempo.

È meraviglioso aiutare le persone ad aumentare le loro conoscenze in modo diretto semplicemente rispondendo alle loro domande.

Penso che l'approccio di scrittura di questo libro sia unico in quanto raccoglie e tiene traccia delle domande importanti poste dai lettori sui motori di ricerca.

Riconoscimenti

Scrivere un libro è più difficile di quanto pensassi e più gratificante di quanto avrei mai potuto immaginare. Niente di tutto questo sarebbe stato possibile senza il lavoro svolto da prestigiosi ricercatori, e vorrei riconoscere i loro sforzi per aumentare la conoscenza del pubblico su questa tecnologia emergente.

Dedica

Per gli illuminati, quelli che vedono le cose in modo diverso, e vogliono che il mondo sia migliore - non amano lo status quo o lo stato esistente. Puoi essere troppo in disaccordo con loro, e puoi discutere con loro ancora di più, ma non puoi ignorarli, e non puoi sottovalutarli, perché cambiano sempre le cose ... spingono la razza umana in avanti, e mentre alcuni possono vederli come pazzi o dilettanti, altri vedono genio e innovatori, perché quelli che sono abbastanza illuminati da pensare di poter cambiare il mondo, sono quelli che lo fanno, e conducono le persone all'illuminazione.

Epigrafe

Il diamante coltivato in laboratorio è un diamante prodotto da un processo di produzione, in contrasto con il diamante naturale creato da processi geologici ed estratto dall'estrazione mineraria.

Sommario

Diamante sintetico

Altri libri dell'autore

Serie dell'Autore

Diamante sintetico

Diritto d’autore

Bonus

Prefazione

Introduzione

Riconoscimenti

Dedica

Epigrafe

Sommario

Capitolo 1: Diamante sintetico

Capitolo 2: Nanodiamante di detonazione

Capitolo 3: Difetti cristallografici nel diamante

Capitolo 4: Diamante (pietra preziosa)

Capitolo 5: Diamante

Capitolo 6: Pietra preziosa

Capitolo 7: Scienza dei materiali

Epilogo

Informazioni sull'autore

Prossimamente

Appendici: Tecnologie emergenti in ogni settore

Capitolo 1: Diamante sintetico

Six non-faceted diamond crystals of 2–3 mm size; the diamond colors are yellow, green-yellow, green-blue, light-blue, light-blue and dark blue

Diamanti sintetici di vari colori coltivati con la tecnica ad alta pressione ad alta temperatura

Il diamante coltivato in laboratorio (noto anche come diamante sintetico, diamante creato in laboratorio, diamante fabbricato, diamante artificiale o diamante coltivato) è un diamante creato attraverso un processo di produzione, al contrario del diamante naturale, che viene creato attraverso processi geologici ed estratto attraverso l'estrazione mineraria.

I diamanti coltivati in laboratorio sono chimicamente e fisicamente identici ai diamanti naturali. Non devono essere confusi con i simulanti di diamanti, che sono costruiti con materiali non diamantati. I diamanti naturali sono fatti della stessa sostanza dei diamanti coltivati in laboratorio: carbonio puro cristallizzato in una forma isotropa 3D.

I tentativi di sintesi dei diamanti possono essere fatti risalire all'inizio del ventesimo secolo. Tra il 1879 e il 1928, numerosi scienziati affermarono di aver creato diamanti, ma nessuno fu provato. Nel 1940, la ricerca sistematica sulla crescita dei diamanti iniziò negli Stati Uniti, in Svezia e nell'Unione Sovietica, culminando nella prima sintesi ripetibile del diamante nel 1953.

Questa prima ricerca sulla sintesi dei diamanti negli Stati Uniti, in Svezia e nell'Unione Sovietica ha portato allo sviluppo dei metodi del diamante CVD (deposizione chimica da vapore) e del diamante HPHT (alta pressione ad alta temperatura). Queste due procedure continuano a dominare la produzione di diamanti  sintetici, tuttavia i ricercatori hanno identificato un terzo e un quarto modo di sintesi del diamante. Alla fine degli anni 1990, un terzo processo, noto come sintesi di detonazione, è entrato nel mercato dei diamanti. La detonazione di esplosivi contenenti carbonio produce grani di diamante di dimensioni nanometriche in questo processo. Gli scienziati hanno anche dimostrato una quarta tecnica di produzione di diamanti, utilizzando ultrasuoni ad alta potenza per trattare la grafite, ma questo processo non è attualmente commercialmente praticabile.

Le proprietà del diamante sintetico dipendono dal processo di produzione. Tuttavia, alcuni diamanti sintetici (formati da HPHT o CVD) hanno proprietà come durezza, conduttività termica e mobilità elettronica che sono superiori a quelle della maggior parte dei diamanti formati naturalmente. Il diamante sintetico è ampiamente utilizzato negli abrasivi, negli utensili da taglio e lucidatura e nei dissipatori di calore. Sono in fase di sviluppo applicazioni elettroniche del diamante sintetico, tra cui interruttori ad alta potenza nelle centrali elettriche, transistor ad effetto di campo ad alta frequenza e diodi emettitori di luce. I rivelatori di diamanti sintetici di luce ultravioletta (UV) o particelle ad alta energia sono utilizzati nelle strutture di ricerca ad alta energia e sono disponibili in commercio. Grazie alla sua combinazione unica di stabilità termica e chimica, bassa espansione termica ed elevata trasparenza ottica in un'ampia gamma spettrale, il diamante sintetico sta diventando il materiale più popolare per le finestre ottiche nei laser CO2 ad alta potenza e nei girotroni. Si stima che il 98% della domanda di diamanti di grado industriale sia fornita con diamanti sintetici.

La Federal Trade Commission negli Stati Uniti ha dichiarato che i termini coltivato in laboratorio, creato in laboratorio e [nome-produttore] -creato spiegherebbero più chiaramente la natura della pietra. I diamanti CVD e HPHT possono entrambi essere tagliati in gioielli e sono disponibili in una varietà di colori, tra cui bianco chiaro, giallo, marrone, blu, verde, rosa e arancione. L'introduzione di gioielli sintetici nel mercato ha sollevato notevoli preoccupazioni nel settore del commercio di diamanti, spingendo lo sviluppo di apparati spettroscopici specializzati e procedure per distinguere diamanti sintetici e autentici.

Storia

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Moissan cerca di creare diamanti sintetici usando un forno elettrico ad arco

Dopo la scoperta del 1797 che il diamante era carbonio puro, furono fatti molti tentativi per convertire varie forme economiche di carbonio in diamante. I primi successi furono riportati da James Ballantyne Hannay nel 1879 e da Ferdinand Frédéric Henri Moissan nel 1893. Il loro metodo prevedeva il riscaldamento del carbone fino a 3500 °C con ferro all'interno di un crogiolo di carbonio in un forno. Mentre Hannay usava un tubo riscaldato a fiamma, Moissan applicava il suo forno elettrico ad arco di nuova concezione, in cui un arco elettrico veniva colpito tra barre di carbonio all'interno di blocchi di calce. Il ferro fuso è stato poi rapidamente raffreddato per immersione in acqua. La contrazione generata dal raffreddamento avrebbe prodotto l'alta pressione necessaria per trasformare la grafite in diamante. Moissan pubblicò il suo lavoro in una serie di articoli nel 1890.

Molti altri scienziati hanno tentato di riprodurre le sue scoperte. Nel 1909, Sir William Crookes dichiarò la vittoria. Otto Ruff affermò di aver creato diamanti fino a 7 mm di diametro nel 1917, ma in seguito rinunciò alla sua pretesa. Il Dr. J Willard Hershey del McPherson College riprodusse il lavoro di Moissan e Ruff nel 1926, producendo un diamante sintetico, che è ora esposto al McPherson Museum in Kansas. Nonostante le affermazioni di Moissan, Ruff e Hershey, altri ricercatori non sono stati in grado di replicare la loro sintesi.

Sir Charles Algernon Parsons fece i tentativi di replica più definitivi. Un notevole scienziato e ingegnere meglio conosciuto per aver inventato la turbina a vapore, ha trascorso oltre 40 anni (1882-1922) e una parte significativa del suo denaro tentando di replicare la ricerca di Moissan e Hannay, ma ha anche adattato le proprie procedure. Parsons era noto per la sua metodologia meticolosamente esatta e la metodica tenuta dei registri; tutti i suoi campioni finali sono stati salvati per un'analisi indipendente. Pubblicò una serie di saggi, alcuni dei quali furono tra i primi sui diamanti HPHT, in cui affermò di aver creato piccoli diamanti. Tuttavia, nel 1928, diede al Dr.C. H. Desch il permesso di stampare un articolo in cui dichiarava che nessun diamante sintetico (compresi quelli di Moissan e altri) era stato realizzato fino a quel momento. Ha proposto che la maggior parte dei diamanti creati fino a quel momento fossero molto probabilmente spinelli fabbricati.

ASEA

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I primi diamanti sintetici di ASEA 1953

La prima sintesi di diamanti conosciuta (ma inizialmente non riportata) fu raggiunta il 16 febbraio 1953 a Stoccolma da ASEA (Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget), la principale azienda svedese produttrice di apparecchiature elettriche. A partire dal 1942, ASEA impiegò un team di cinque scienziati e ingegneri come parte di un progetto top-secret per la produzione di diamanti con