Viên kim cương đầu tiên trên thế giới được làm từ nguyên tố carbon có nguồn gốc từ hoa mẫu đơn đã được ra mắt cuối tuần qua tại tỉnh Hà Nam, Trung Quốc.

Để làm điều phi thường này, các nhà khoa học đã sử dụng công nghệ chiết xuất carbon sinh học với cây mẫu đơn trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao. Trong đó, có một bông mẫu đơn của cây đã gần 50 năm tuổi.

Họ cũng sử dụng carbon từ nhiều nguồn khác nhau (như tóc, xương và cả hoa) được chiết xuất trong một thiết bị đặc biệt, nhằm phá vỡ các liên kết hóa học giữa các nguyên tử cacbon sẵn có.

Từ những yếu tố này, các phân tử carbon được tập hợp thành cấu trúc bền vững, để tạo ra viên kim cương độc nhất vô nhị.

Viên kim cương sau đó được tặng cho Vườn mẫu đơn quốc gia Lạc Dương bởi Luoyang Time Promise, một công ty chuyên về kim cương nhân tạo. Viên kim cương được định giá 300.000 nhân dân tệ (tương đương khoảng 1 tỷ VNĐ).

Theo giới chuyên môn, thành công này có thể tạo ra bước ngoặt cho công nghệ chiết xuất carbon, từ đó tạo ra một mặt hàng mới để cạnh tranh với kim cương truyền thống.

Được biết, trong điều kiện tự nhiên, kim cương bắt đầu hình thành ở độ sâu khoảng 150 km – nơi có áp suất 5 gigapascal và nhiệt độ 1200 độ C.

Hầu hết những viên kim cương được phát hiện đã được chuyển đến bề mặt Trái Đất do các vụ phun trào núi lửa từ sâu trong lòng đất. Do đó, kim cương tự nhiên vô cùng quý hiếm, và có giá trị cao.

Ước tính, chỉ có khoảng 20% sản lượng kim cương trên thế giới được dùng để chế tác đồ trang sức. Số còn lại bao gồm 80% kim cương có phẩm chất kém hơn được sử dụng trong ngành công nghiệp khai thác và ứng dụng nghiên cứu khoa học.

Trong suốt hàng thiên niên kỷ, con người đã quan sát và tận dụng sự bay hơi của nước (hay quá trình nước biến đổi từ chất lỏng sang hơi) để tạo ra muôn vàn ứng dụng trong cuộc sống.

Tuy nhiên, một khám phá gần đây của các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đang thách thức sự hiểu biết truyền thống của chúng ta về quá trình bay hơi.

Cụ thể, phát hiện mới tiết lộ rằng không chỉ nhiệt, mà cả ánh sáng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy hiện tượng này.

Những người tham gia vào dự án là nhóm nghiên cứu MIT do GS. Gang Chen dẫn đầu. Họ đã chứng minh rằng khi ánh sáng chiếu vào mặt nước, chúng có thể giải phóng trực tiếp các phân tử H2O, khiến nước bay hơi vào không khí.

Hiệu ứng này xảy ra độc lập với nhiệt, làm đảo lộn kiến thức lâu nay của chúng ta rằng nhiệt năng là nguyên nhân duy nhất gây ra sự bay hơi.

Để đưa ra kết luận này, nhóm nghiên cứu thực hiện 14 thử nghiệm và phép đo khác nhau, rồi sau đó quan sát những bằng chứng nhất quán về sự bay hơi do ánh sáng gây ra trong nhiều điều kiện khác nhau. Họ gọi đây là hiệu ứng quang phân tử.

Trong những phép thử này, các nhà nghiên cứu phát hiện thấy nước bay hơi dù nhiệt độ môi trường không thay đổi. Điều này cho thấy nhiệt năng không phải là nguyên nhân duy nhất gây ra hiện tượng bay hơi.

Mặt khác, nhóm nghiên cứu phát hiện thấy những biến đổi về tốc độ bay hơi dựa trên góc, màu sắc và độ phân cực của ánh sáng. Cụ thể, hiệu ứng bay hơi được cho là sẽ đạt cực đại ở góc 45 độ với ánh sáng xanh lục.

Họ cho rằng trong các trường hợp này, photon ánh sáng có thể đã truyền đủ lực tới các phân tử nước trên bề mặt, rồi đánh bật chúng ra khỏi chất lỏng, từ đó tạo nên hiện tượng bay hơi. Nói cách khác, ánh sáng thực sự có tác động tới quá trình khiến nước bay hơi.

Giới chuyên môn cho rằng, khám phá này có ý nghĩa to lớn đối với các lĩnh vực khác nhau. GS. Xiulin Ruan đến từ Đại học Purdue cho rằng, nghiên cứu mang đến nhiều hiểu biết mới về tương tác diễn ra trong các đám mây, sương mù và vùng nước tự nhiên. Ngoài ra, nó cũng ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu.

Tại đó, sự hấp thụ ánh sáng mặt trời của các đám mây được xem là yếu tố cốt lõi, mang tới nhiều sự ảnh hưởng hơn đến các tính toán về khí hậu.

GS. Shannon Yee từ Georgia Tech thì cho rằng công trình đã đưa ra một cơ chế vật lý hoàn toàn mới, thúc đẩy sự đánh giá lại hiểu biết của chúng ta về tác động của sự bay hơi. Từ đó, góp phần mang lại sự hiểu biết sâu sắc hơn về nước và ứng dụng tiềm năng của nó đối với các vật liệu khác, bao gồm cả chất lỏng và chất rắn.