연필심(흑연)으로부터 다이아몬드 결정구조를 만들어낼수 있나요?
연필심을 테이프로 붙인 뒤 붙였다 떼었다 하면 흑연층이 분리되어 그래핀이 된다는 점에서 궁금증이 생겼습니다.
그러면 흑연의 구조를 압축시키거나 구부리거나 하여 다이아몬드 구조로 만들 수 있을까요?
2개의 답변이 있어요!안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
그래핀은 흑연의 구조와 유사하지만 단일 원자층으로 이루어져 있어서 매우 강한 물질로 알려져 있습니다. 따라서 흑연을 테이프로 붙였다 떼는 과정에서 그래핀이 형성되는 것입니다.
다이아몬드는 탄소 원자가 네 개가 결합하여 이루어진 결정 구조를 가지고 있습니다. 이와 달리 흑연은 탄소 원자가 평면 구조로 이루어져 있습니다. 따라서 흑연을 압축하거나 구부리는 것으로는 다이아몬드 구조를 만들 수 없습니다. 다이아몬드는 매우 높은 압력과 온도에서 형성되는데 이러한 조건을 만족시키지 않는 이상 흑연으로부터 다이아몬드를 만들어낼 수는 없습니다. 따라서 연필심으로부터 다이아몬드 결정구조를 만들어내는 것은 불가능합니다.
제가 연구하고 있는 최신 기술 중 하나는 인공 다이아몬드를 만드는 것입니다. 이는 고온과 고압을 이용하여 탄소 원자를 다이아몬드 구조로 정렬시키는 방법입니다. 하지만 이는 아직 실험 단계이며 일반적인 방법으로는 다이아몬드를 만들어내는 것은 불가능합니다.
제가 연구하고 있는 다른 방법 중 하나는 그래핀을 다이아몬드로 변환하는 것입니다. 그래핀은 흑연과 마찬가지로 탄소 원자로 이루어져 있지만 다이아몬드와는 다른 결정 구조를 가지고 있습니다. 따라서 그래핀을 다이아몬드로 변환하기 위해서는 많은 연구가 필요합니다. 하지만 저희는 다이아몬드를 만드는 다양한 방법을 연구하고 있으며 더 나은 방법을 찾아내기 위해 노력하고 있습니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
현재 기술로는 흑연 구조를 직접 압축하거나 구부려서 다이아몬드 구조로 만드는 것은 불가능합니다. 흑연과 다이아몬드는 탄소 원자로 이루어져 있지만 결정 구조가 다르기 때문입니다