Je možné vyrobit diamant?

Pravděpodobně si někteří čtenáři pomysleli: „Je možné svařit skutečný diamant v kuchyni a/nebo na koleně? Je to možné a rozhodl jsem se vám říct, jak jsme to s bratrem dělali, když jsme byli děti.

Pozadí a poděkování

Mám štěstí – můj táta je inženýr a inženýr by měl vědět všechno. Táta pracoval v komunikační společnosti (satelitní a pozemní relé) a v sovětských dobách směli rodiče brát své děti do práce. Nejspíš chtěli pěstovat dynastie v podnicích, nebo to možná mělo jiný důvod, ale bylo to fajn, škoda, že je to teď zakázané. Já a můj bratranec jsme tam často chodili.

Přirozeně jsme se nesměli přiblížit k většině pracovních zařízení a naše mozky stačily na to, abychom se jich nedotkli, ale mezi pracovními zařízeními jsme mohli používat počítače (nenapojené na hlavní komunikační zařízení a kontrolní mechanismy) a měřicí přístroje, ale rozbité nám byly plně k dispozici. Pak tu nebylo žádné módní slovo recyklace, ale nebylo tolik odpadků, protože všechno bylo rozebráno a uvedeno do oběhu, pamatuji si, že v chlebníku se sbíraly i kůrky chleba a ještě víc části vybavení. Nebyly to jen desky a celé regály, byla to energetická zařízení a dokonce i některé mechanismy. Dostali jsme možnost rozebrat takové super věci jako VKU (zařízení pro ovládání videa, něco jako TV) a další vybavení vč. vysokofrekvenční transceivery, počítače a řídicí mechanismy. Rozebrali jsme do posledního šroubku a do posledního detailu, zkontrolovali díly z hlediska provozuschopnosti, roztřídili je a uložili do různých buněk ve speciálních krabicích. Dokonce i kovové prvky samotných stojanů a dráty byly znovu použity (některá zařízení byla v případě potřeby vytvořena na místě). Byli jsme šťastní. Mezi tátovymi kolegy byli zajímaví lidé: nejlepší inženýři a programátoři (tehdy nebrali jen tak někoho, protože výpadek během pár minut už hrozil celému týmu problémy), byli tam skvělí technologové, nejlepší mechanici , a kdokoli Ještě tu nebyl ani celý astronom – strýc Borya, který by mohl vyprávět všechno o hvězdách. Jak by to mohlo být jinak, vždyť zcela autonomní zařízení by měli udržovat různí (a ti nejlepší) specialisté z různých oblastí vědy a techniky. A byli tam. Byl tam také úžasný sortiment technické literatury: o analogové a digitální elektronice, programování, mikroprocesorové technice, mechanice, chemii a fyzice. Obecně ráj pro kluky od začátku mluvení až do 12 let. Obecně jsme v tomto věku mluvili assemblerem lépe než rusky. Měli jsme také téměř povinnou sestavu mnoha sovětských školáků: „Mladý technik“, „UT-pro šikovné ruce“, „Levák“, „Proč?“, „Rádio“, „Pomoc rádiovému amatérovi“, „Modelář“ a atd., atd. Vše, co se četlo ve výše uvedené literatuře nebo vyprávěli tátovi přátelé, bylo téměř jistě vyzkoušeno v praxi. Kromě různých elektronických obvodů a mechanismů jsme svařovali sklo, vyráběli cihly, tavili kovové slitiny, zajímali jsme se o modelování raket a další cool zájmy, obecně o všechno, co by měl standardní sovětský školák dělat. Všem těmto lidem a mému tátovi jsme vděční za jejich znalosti a dovednosti, díky nim zaujímáme své současné společenské postavení a vyděláváme slušné peníze. Patří jim velký dík (včetně šéfů, kteří nám umožnili přivést děti do práce) za naše šťastné dětství.

Nehoda

Bylo teplé léto roku 1991. Bylo mi 10 let a mému bratranci Zhenyovi 11 a prováděli jsme experimenty s elektrolýzou. Vše zakryli tenkou vrstvou všeho možného. Od mincí po šišky vánočního stromku. Měnili jsme materiály, zkoušeli různé možnosti, analyzovali výsledné vlastnosti a zapisovali do sešitu. Všechno šlo podle plánu, ale jednoho dne se uhlíková elektroda zkratovala na druhý kontakt a trochu se zahřála.

A napětí bylo pouze 3 volty (přirozeně konstantní, toto je elektrolýza). Hned jsme si vzpomněli na žárovky a zvýšili je na 5V. Začal vycházet kouř (z elektrody, napájení bylo skvělé, snesla i menší týrání) a na elektrodě se objevila kapalina. Pak to stouplo na 27V a elektroda zčervenala. Pak až 30 V a elektroda zbělala. Po vypnutí opět zčernal, ale velmi povolil. A pak jsme si vzpomněli, že diamanty se vyrábějí pod vysokým tlakem a vysokou teplotou. Bylo rozhodnuto zkusit si vyrobit svůj vlastní diamant, jak později velmi přesně řekl jeden slavný elektronicko-mechanický filozof a misantrop Bander ve Futuramě: „s blackjackem a . “

Akční plán a první experiment

Teď si pamatujeme nějaké experimenty a polije nás studený pot, v tom věku nemáme dost mozku, abychom se s takovými věcmi vypořádali. Zřejmě na nás někdo shora dával pozor. S elektřinou jsme se rozhodli rychle a jednoduše, protože jsme měli přístup do zařízení poblíž našeho bydliště a jsou tam napájeny tři fáze. Už jsme věděli, že mezi nulou a fází je 220V a mezi dvěma fázemi 380V. Pro tento podnik byl prostor a dokonce i odpojovací transformátor. Ale nepotřebujeme to dlouho – jeden puls za milisekundu. Dnes by si na to se současným množstvím znalostí netroufli (musíme pozorněji sledovat pokusy dětí!), ale sovětský školák by měl umět zastavit nepřátelský tank, a ještě lépe, více než jeden. Usoudili jsme, že nejtěžší část už máme vyřešenou – a tak jsme šli dál.

Nemohli jsme vytvořit plnohodnotný lis, protože jsme neměli materiály, které by měly více vlastností současně: dostupnost, tepelnou odolnost, nehořlavost a neměly by vést elektrický proud. Vše, co je k dispozici, bude buď hořet, tavit nebo vést elektřinu. Nebo vše najednou. V naší „výrobě“ probíhalo několik experimentů současně, to znamená, že jsme nějaké experimenty provedli, zatímco jiné už byly v plánování a vývoji. Vzhledem k tomu, že jsme nemohli okamžitě pracovat na diamantu, pokračovali jsme v dalších experimentech. V tu chvíli jsme dělali něco se sádrou (nepamatuji si), nakopali jsme chladnou hlínu a vyráběli řemesla (cihly, nádobí atd.) a tavili korund z vytěženého oxidu hlinitého. Chtěli jsme pak vyrobit velký rubín pro laser, ale nenašli jsme ubohých 0,5% oxidu chromitého z objemu oxidu hlinitého, jinak malý rubín ze starého budíku pro tento účel nestačil , tak jsme se rozhodli vyrobit alespoň korund. Během těchto experimentů se zrodil nápad jednoduše připevnit uhlíkový polotovar ke dvěma elektrodám a celý to srolovat do sádry nebo hlíny.

Výpočet byl takový, že ať se snažíte sebevíc, kyslík se tam stejně dostane. Nebudeme mít prodloužený ohřev elektřiny, dojde k impulsu. Stihne se zahřát na požadovanou teplotu, ale stále se část uhlíku změní na plyn a vytvoří tlak. Sotva řečeno, než uděláno. Připojeno. Srolované. Sušené několik dní. Ochranný kryt byl vložen. Stáli jsme za rohem a propojili se. Vybuchlo to. Nezasáhlo to jako dítě. Zůstaly jen drátěné pahýly. A z našeho reaktoru nezůstal ani prach ani na stěnách, ani ve vzduchu. Obecně jsme nemuseli uklízet, prostě jsme opustili místnost.

Opravte chyby a vezměte si dvě

Jak ukázal první experiment, některé výpočty byly potvrzeny a navzdory krátkému pulzu se okamžitě vytvoří velmi velký tlak. Neměli jsme žádné pevnější materiály. Existovaly možnosti, jak posílit to, co je, tím, co je.

Udělal vrstvu silnější. Po zaschnutí vyrobili návin (dříve se tak zpevňovaly zbraně), zapíchli ho do kusu trubky (s mezerou a směsí, neprůstřelné sklo je speciálně vyrobené z vrstev různé hustoty a křehkosti) a zploštili konce trubky. Stáli jsme za rohem a propojili se. Puff – jasný záblesk. Tentokrát je reaktor neporušený. Rozebrali to – uvnitř byly odpadky.

Neočekávané výsledky a potíže. Vezměte si tři

Tentokrát jsme dlouho přemýšleli. Byly návrhy, že tlak, ač vysoký, je nedostatečný nebo někde teče pouzdro, a pak usoudili, že to může být tím, že zpočátku (při elektrolýze) jsme měli konstantní tlak, ale teď je změna.

Sotva řečeno, než uděláno. Znovu jsme smontovali reaktor a zařadili diodu do obvodu. Stáli jsme za rohem a propojili se. Puff – jasný záblesk. Reaktor je neporušený. Dráty odlétly a dioda se vypařila. Rozebrali reaktor – kus uhlíku byl téměř neporušený.

Jsme na správné cestě. Vezměte čtyři a otestujte výsledný vzorek

Nepřemýšleli jsme dlouho, je tu jeden jemný bod, který je zřejmý.

Reaktor byl znovu smontován, ale místo diody byl sestaven výkonný diodový můstek. Stáli jsme za rohem a propojili se. Zvuk odpařujícího se kovu je jedinečný, je nezapomenutelný, nenapodobitelný a nereprodukovatelný. Asi to trvá dlouho, než si na to zvyknete, ale jaké krásné stopy to zanechá na stropě. Po vypuknutí nám zbyl jen reaktor, diodový můstek (tentokrát neporušený) a kabelové špunty. Demontováno. Polovina uhlíku byla spálena a úplně uprostřed byla malá lesklá černá kulička o velikosti téměř dvou propisek z plnicího pera. Nevedl elektřinu, neměli jsme super-duper-mega-gaga-terra mikroskop (měli jsme jen jednoduchý), ani chromatograf, takže jsme pak experimentovali s dostupnými metodami: tavenina s kyselinami, drcená s neřest. Nic nezabralo, míč přežil vše. Ještě jsem neměl možnost to zkontrolovat. Rozhodli jsme se, že půjdeme na nulu a uděláme prudký velký úder (už jsme měli dost sil na rozhánění perlíku díky našemu trenérovi karate). Vzorek jsme umístili na kovadlinu, navrch položili šroub a udeřili do hlavy šroubu perlíkem. Šroub se pohnul, vektor dopadu šel pod úhlem a v důsledku toho jsme náš vzorek (kouli) už nikdy neviděli. Experiment se neopakoval, protože trval příliš dlouho. Přišel srpen 1991 a my jsme se rozhodli udělat něco užitečnějšího, ale to je úplně jiný příběh na samostatný článek.

• Populární věda
• Fyzika
• DIY nebo Udělej si sám
• Life hacky pro geeky