Показать меню
29 янв 13:32Политика

На формирование алмазов влияет электрическое поле

На формирование алмазов влияет электрическое поле

Российские ученые совместно с немецким коллегой выявили новый фактор, который способствует образованию алмазов в мантии Земли. Оказалось, что, кроме высоких температур и давлений, на кристаллизацию алмаза влияет электрическое поле. Небольшое напряжение, менее одного вольта, запускает серию электрохимических реакций, приводящих к восстановлению углерода карбонатов и кристаллизации алмаза. Полученные результаты расширяют представления о минералообразующих процессах в мантии, а разработанная методика направленного синтеза перспективна для получения алмазов и других углеродных материалов с необычными свойствами. Работа поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ), кратко о полученных результатах рассказала пресс-служба фонда.

«Наша лаборатория проводит исследования по экспериментальной минералогии алмаза, используя оригинальную беспрессовую аппаратуру высокого давления "разрезная сфера" (БАРС). Направления исследований лаборатории связаны с моделированием природного алмазообразования и выращиванием его кристаллов со специальными свойствами для высокотехнологических применений», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ, доктор геолого-минералогических наук Юрий Пальянов, заведующий лабораторией экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса Института геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН (Новосибирск).

По современным представлениям, существование электрических полей в глубинных зонах Земли считается общепризнанным, но влияние их на минералообразующие процессы пока не изучено. Карбонаты обнаружены в качестве включений в природных алмазах и представляют собой наиболее вероятную алмазообразующую среду, которая в условиях мантии Земли характеризуется высокой электропроводностью. «Эти обстоятельства натолкнули нас на мысль о возможном влиянии электрического поля на мантийные процессы. Для экспериментальных исследований мы разработали специальную электрохимическую ячейку, позволяющую в условиях высоких температур и давлений воздействовать на вещество электрическим полем», — комментирует Юрий Пальянов.

Ученые из ИГМ СО РАН впервые предложили и экспериментально обосновали модель образования алмаза в условиях мантии Земли при воздействии электрического поля на карбонатные и карбонатно-силикатные расплавы, соответствующие по составу природным алмазообразующим средам. В работе установлено, что за счет разности потенциалов (0,4–1 вольт, что втрое меньше, чем у пальчиковой батарейки) происходит экстракция углерода из карбонатов и кристаллизация алмаза на катоде (отрицательно заряженном электроде) в ассоциации с мантийными минералами. В изученном процессе карбонаты являются главными компонентами среды кристаллизации алмаза и единственным источником углерода. Это подтвердили высокоточные исследования изотопного состава углерода карбонатов и образующихся из них алмазов, которые проведены в Немецком исследовательском центре наук о Земле в Постдаме.

«Полученные результаты ясно демонстрируют, что электрические поля могут значимо влиять на мантийные минералообразующие процессы, изотопное фракционирование углерода и глобальный углеродный цикл, — подводит итог Юрий Пальянов. — Оригинальная методика и первые экспериментальные данные открывают перспективы дальнейших исследований в минералогии, петрологии и геохимии мантии Земли под действием электрических полей, а также представляют интерес для разработки новых способов получения алмазов со специальными свойствами и других углеродных материалов».

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

По материалам: polit
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Лента новостей
Энтомолог выяснил, где останавливаются на отдых перелетные пчелы11:00Три гробницы с настенными росписями обнаружены в Китае16:00Во время космического полета у человека разрушается больше эритроцитов, чем обычно13:32Повышенное потребление оливкового масла снижает риск смерти от целого ряда болезней15:00Палеонтологи получили доказательство, что панголины жили в плейстоценовой Европе14:00Новый сорт лука не будет вызывать слезы при нарезке10:16Средневековые боевые лошади были ростом с современных пони12:48Тасманийские дьяволы проявили удивительную для падальщиков разборчивость в пище10:32Устойчивых к антибиотикам возбудителей гонореи станут выявлять при помощи нового микрочипа15:48Фазаны бросаются в драку с холодной головой13:32Новый метод сделает более точными карты подземных вод11:00Генетический анализ показал, что дерево личи было введено в культуру дважды13:16Впервые в истории обнаружена магнитосфера у экзопланеты12:00На побережье Турции нашли скелет человека, погибшего во время цунами 3600 лет назад15:48Уникальный обмен веществ сибирского углозуба позволяет ему пережить замораживание13:32В Тибете была открыта гигантская бегония10:48Продвижение сайта в сети17:50Рыбы-брызгуны верно выбирают из двух чисел меньшее или большее15:16
Популярные новости