中国哈尔滨工业大学近日把科研成果送进婚礼现场,为187对博士生新人准备特别婚戒。每枚戒指上镶嵌的1克拉钻石,均由校内科研团队在实验室培育完成,而非向外采购。

综合央视新闻、新华社等报道,这批婚戒是哈工大近两年来送给参加博士生集体婚礼新人的特别礼物。校方以实验室培育钻石作为祝福,也让科研成果以更生活化的方式出现在新人重要时刻。

负责相关科研工作的,是哈工大航天学院红外薄膜与晶体团队。团队负责人朱嘉琦教授表示,天然钻石一般需在地下深处经历漫长的高温高压环境形成,而实验室培育的高品质钻石,则可在较短时间内从“种晶”逐步生长成形。

朱嘉琦介绍,团队经过多年技术攻关,自主研制出大功率微波等离子体化学气相沉积生长装备,并发展出高效、高品质金刚石单晶生长技术。

在实验室里培育钻石,关键在于让碳原子有序排列。科研人员会将甲烷和氢气通入反应腔,并借助微波等离子体激发,使气体分子分解为活性原子基团。随后,碳原子会在“种晶”表面一层一层沉积,最终形成金刚石单晶。

这些培育完成的金刚石,还需经过切割、打磨及镶嵌,才会成为新人婚戒上的钻石。朱嘉琦表示,1克拉钻石的培育时间取决于生长方法及等离子体密度;高品质金刚石在大面积生长时,一般速度约为每小时几微米至几十微米。

哈工大在晶体材料领域已有多年积累。报道指出,早在2004年,哈工大曾制备出直径29公分、重30公斤的蓝宝石单晶,为当时中国国内之最。相关团队后来也开发出系列高导热金刚石复合材料,并在红外透明光电子学、透明吸波体及智能调光技术等方向取得成果,部分技术已实现产业化,也曾获得国家技术发明奖二等奖。

培育钻石除了可用于珠宝,也被视为重要功能材料。朱嘉琦指出,团队研制的金刚石颗粒较大、品类较齐全,未来可应用在金刚石电池、量子传感及高功率芯片散热等领域。

从科学角度来看,培育钻石并非一般仿制品,其本质同样是由碳原子形成的金刚石晶体。不同之处在于,它不是在自然环境中经历漫长地质过程生成,而是在实验室透过可控技术完成生长。对高校而言,把科研成果转化成婚礼礼物,也让原本较抽象的材料科技更容易被公众理解。

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