O que é uma célula de bigorna de diamante?
A célula de bigorna de diamante é uma máquina usada pelos físicos para colocar amostras sob pressões extremamente altas (até ~ 360 gigapascais) com o objetivo de pesquisar suas propriedades, incluindo transições de fase, ligação atômica, níveis de viscosidade e difração e estrutura cristalográfica. As células de bigorna de diamante podem simular pressões de milhões de atmosferas, recriando condições semelhantes às do centro da Terra ou dentro dos gigantes a gás. Eles estão entre o único aparelho de laboratório capaz de criar formas de matéria degenerada como o hidrogênio metálico. A bigorna de diamante, sucessor de bigornas feitas de liga de carbono-tungstênio, foi inventada por pesquisadores Weir, Lippincott, Van Valkenburg e Bunting no final da década de 1950, como parte de seu trabalho no Bureau Nacional de Padrões (NBS). Além de ser o material mais difícilDisponível na época e praticamente incompressível, o diamante é transparente, facilitando a visualização de amostras experimentais à medida que estão sendo compactadas. Também ajuda a conduzir experimentos espectroscópicos.
Três componentes principais compõem a célula de bigorna de diamante. Primeiro são dois diamantes impecáveis, com um peso de 1/8 a 1/3 de quilates, com rostos paralelos se opondo um ao outro. O cute, o local onde os dois diamantes fazem contato, geralmente tem um diâmetro de cerca de 0,6 mm. Para experimentos que requerem pressões ainda mais altas, o Culet pode ser ainda menor.
O segundo componente da célula de bigorna de diamante é um dispositivo de expansão de força, pressionando os diamantes entre si de ambos os lados. Estes podem ser parafusos que apertam, pressionando o gás contra uma membrana ou um simples braço da alavanca. O terceiro componente da bigorna de diamante é uma junta metálica que circunda o perímetro do culet, containing a amostra e proporcionando resistência à compressão nas bordas, diminuindo a possibilidade de falha da bigorna.
A célula de bigorna de diamante é uma peça importante de equipamento que nos permite simular pressões que, de outra forma, nunca veríamos, dando -nos acesso a um mundo de materiais que, de outra forma, não seriam observáveis.