В начале двадцать первого века алмаз, хотя и используется в качестве модельного кристалла всей физики твердого тела, остается загадочным и непознанным для человека. В статье рассматриваются новые явления, позволяющие расширить представления человека об этом материале.

DOI:10.22184/1993-8578.2015.58.4.84.93

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по нанотехнологиям
Под редакцией Ю-Винг Май, Жонг-Жен Ю
Другие серии книг:
Мир материалов и технологий
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир электроники
Мир программирования
Мир связи
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир фотоники
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Выпуск #4/2015
В.Карасев
Как алмаз человека изобретал
Просмотры: 4932
В начале двадцать первого века алмаз, хотя и используется в качестве модельного кристалла всей физики твердого тела, остается загадочным и непознанным для человека. В статье рассматриваются новые явления, позволяющие расширить представления человека об этом материале.

DOI:10.22184/1993-8578.2015.58.4.84.93
Кристалл алмаза является одной из самых загадочных, мистических, непостижимых и захватывающих тайн, которые не может разгадать человек уже на протяжении многих тысячелетий. И не просто разгадать, а даже сформулировать свои задачи в этом направлении. Словно кто-то всесильный наложил табу на этот природный кристалл, его неисчерпаемые и неведомые возможности и свойства, его предназначение, оставив человеку только догадки и предположения, разбавленные суевериями и мистикой. Чтобы долго еще пришлось искать заветный ключ к знаниям о великих силах природы, так бережно охраняемым нашим кристаллом (рис.1).

История "любви" между человеком и алмазом так стара, что невозможно отыскать ее корни [1]. Необработанный кристалл алмаза нередко настолько красив и элегантен, что бывает сложно поверить в его естественное происхождение. Еще древние жители Индии, предполагавшие существование миров, параллельных известному нам физическому миру и непостижимых для нашего ментального сознания, считали, что алмаз занимает особое место в сокрытой части вселенной.

На нашей планете не существует второго материала, который был бы уникальным по стольким свойствам: он и самый твердый, и имеет самый высокий индекс преломления, и является самым лучшим проводником тепла.

Тот факт, что одна субстанция является воплощением Абсолюта в стольких разных областях, свидетельствует об ее необычности. Поэтому желание обладать таким экстраординарным и совершенным творением природы неудивительно, как и вера в выдающиеся способности кристалла, непревзойденного в столь различных областях.

Сегодня считается, что алмаз хорошо изучен: известны и его структура, типы дефектов и физико-химические свойства. Человек уже научился искусственно выращивать алмазы разными способами: термобарическим методом высокой температуры и высокого давления HTHP (High Temperature – High Pressures); химическим осаждением из газовой фазы CVD (Chemical vapor deposition); синтезом ультрадисперсных алмазов (УДА) за счет детонации взрывчатого вещества. И у читателя может возникнуть вопрос: "В чем сегодня заключается тайна алмаза, и как вообще этот кристалл может человека изобретать?".



Вот здесь, дорогой читатель, и начинается самое интересное…

Квантово-волновая механическая обработка кристаллов алмаза

Нам удалось слегка приподнять этот таинственный занавес, скрывающий новые неизвестные еще свойства алмаза, и опять поразится проявлению его уникальных качеств и особенностей. Мы – это небольшая группа исследователей, которые изобрели и уже более двадцати лет изучаем возможности нового квантово-волнового метода механического воздействия на кристаллы алмаза.

Суть метода заключается в создании в объеме алмаза системы упругих когерентных колебаний его кристаллической решетки. При движении зерна абразива обрабатывающего инструмента происходит локальное упругое деформирование поверхностного слоя алмаза, которое и создает эти вынужденные упругие волны. Задача обрабатывающей системы – не переходить предел упругости поверхностного слоя алмаза и не допускать образования микросколов [2].

Упругие акустические волны в кристалле несут энергию. Скорость распространения такой продольной волны в объеме алмаза составляет около 18 тыс. м/с. Поскольку в рассматриваемом случае эти волны когерентны (имеют равные значения частоты и амплитуды), то при их взаимодействии в объеме материала происходит локальная концентрация волновой энергии. По нашим расчетам за 10-14 с локальная концентрация волновой энергии может достигать от 10-13 до 10-14 Дж, и в объеме кристалла может возникнуть локальный температурный импульс в несколько тысяч градусов Кельвина. При этом температура самого алмаза в процессе воздействия не повышается.

Некоторые возможности нового квантово-волнового метода обработки:

• снятие внутренних напряжений кристаллической решетки алмаза;

• изменение дефектно-примесной структуры кристалла;

• формирование NV-центров в объеме алмаза;

• изменение формы алмаза;

• изменение содержания азота в объеме алмаза;

• формирование определенных кристаллографических конфигураций напряженных областей в объеме алмаза;

• улучшение оптических характеристик кристалла (в частности, уменьшение величины оптической анизотропии);

• изменение шероховатости поверхности на атомарном уровне;

• создание трехмерных форм из кристаллов алмаза (параболических, сферических, цилиндрических, конусообразных).

Как показывают экспериментальные данные, наш метод волнового воздействия на алмаз позволяет эффективно обрабатывать кристалл в любом кристаллографическом направлении [3]. Для этого разработано не имеющее мировых аналогов специализированное высокоточное настольное оборудование с ЧПУ.



Приведенные на рис.1 фотографии обработанных кристаллов – алмазные вставки в ювелирные изделия совершенно нового типа, бережно обточенные по естественным криволинейным (трехмерным) поверхностям природного алмаза с высоким качеством полирования при сохранении природного дизайна формы кристалла. На эти обработанные кристаллы получен сертификат Смоленского гоммологического центра, как на новый вид бриллианта фантазийной формы. Термин "бриллиант" пришлось сохранить, поскольку пока не существует названия этому новому виду изделий из алмаза [4]. С целью улучшения эстетики, создания нового ювелирного дизайна и сохранения массы алмаза, частично сохранена уникальная природная морфология кристалла, причем этот нетронутый инструментом рельеф отполирован. Такого эффекта не могут обеспечить другие технологии обработки алмаза в бриллианты.

Из всего объема мировой добычи алмазов только от 10 до 13% используется в ювелирной промышленности. Напряженные и дефектные кристаллы в ювелирном деле фактически не применяются, они направляются на технические нужды: изготовление обрабатывающего инструмента, абразивных порошков и т.п. Наш новый метод волнового воздействия совместим с практически всеми типами алмазов и позволяет создавать оригинальные ювелирные изделия совершенно нового вида даже из самого низкокачественного сырья (Boart), раскрашивая напряженные и дефектные области в объеме кристалла (рис.2) в чистые цвета оптического спектра [5].

Формирование квантовых волновых потоков в объеме алмаза

Выдающийся советский исследователь Николай Александрович Козырев в своих экспериментах по изучению свойств времени использовал принцип вращения и одновременного перемещения рабочего тела. На чашу рычажных весов помещался вращающийся гироскоп, и вся исследуемая система подвергалась механическим вибрациям. При вращении ротора волчка против часовой стрелки гироскоп, весивший 90 г, становился легче на 4 мг. Эти эксперименты до сих пор малоизвестны, так как изменение веса было невелико – от 0,001 до 0,01%. Данный эффект был объяснен свойствами времени.

Как и в экспериментах Н.А.Козырева, в нашем случае использовался принцип вращения и перемещения рабочего тела. Отличие нашей системы воздействия на алмаз от традиционного принципа обработки кристалла заключается как раз в двухосевом движении обрабатывающего инструмента [2] – вращении и эксцентричном перемещении.

В традиционной технологии обработки алмазов в бриллианты одним из определяющих условий является обеспечение стабильной скорости вращения инструмента. В этом случае линейная скорость каждого зерна абразива в точке касания инструментом алмаза (Vst.) есть величина постоянная.

На рис.3 горизонтальная прямая линия – линейная скорость зерна абразива при использовании стандартной технологии (Vst). Волнистая линия – характер изменения скорости зерна абразива относительно обрабатываемой поверхности алмаза при применении нашего квантово-волнового метода воздействия (ΔV= V2 – V1). При этом величины линейных скоростей движения зерен абразива V1 и V2 определяются радиусом эксцентриситета при перемещении вращающегося инструмента относительно кристалла. Важно заметить, что приращение линейной скорости движения инструмента относительно обрабатываемой поверхности алмаза ΔV постоянно в любой точке контакта обрабатывающего инструмента с кристаллом. Более подробно о механизме воздействия и фиксируемых при этом результатах изложено в [6].

Характер протекания квантовых вихревых потоков в объеме алмаза при двухосевом движении обрабатывающего инструмента определяется в основном алгоритмом обработки и формой кристалла. Именно эти факторы и формируют в процессе воздействия уникальное энергетическое вихревое поле упругих деформаций в объеме алмаза, которое перестраивает его изначальную атомную кристаллическую структуру и создает его новое энергетическое состояние [7]. Это новое энергетическое состояние алмаза в корне меняет сложившееся представление об его особенностях и свойствах, активно реагируя на внешнее энергетическое воздействие, например, ультрафиолетовое облучение.

В своих экспериментах мы рассматриваем кристалл алмаза как некий волновой резонатор. При этом мы основываемся на анализе природных пространственных конфигураций (форм) алмаза, которые подсказывают нам алгоритм технологического воздействия [8].

На рис.4а представлен необработанный природный кристалл алмаза, который относится к категории сырья Rejection Stones. Видно, что он обладает формой искаженного октаэдра, грани и ребра его округлые. Также заметен характерный для этого типа сырья рельеф поверхности.

По плану нашего эксперимента инструмент воздействовал только на вершины кристалла, последовательно формируя сферические и конусообразные поверхности с диаметром основания 0,3–0,5 мм по определенному технологическому алгоритму. В процессе воздействия на первую вершину было замечено изменение природной морфологии поверхности алмаза – рельеф граней стал резко сглаживаться, но, к сожалению, зафиксировать этот неожиданный быстропротекающий эффект не удалось. После формирования пятой вершины эксперимент был прекращен, так как кристалл самопроизвольно трансформировался в шароподобное образование, и найти точное местоположение шестой вершины оказалось проблематичным (рис.4b). Масса кристалла осталась неизменной – 0,400 карата – до и после проведения эксперимента. Следует отметить удивительную гладкость и прозрачность поверхности трансформированного алмаза, к которой обрабатывающий инструмент не прикасался.

В поисках ответа на возникающие вопросы, мы, в числе прочего, особо тщательно анализировали эксперименты Н.А.Козырева и Хендрика Казимира [9], открывшего эффект взаимного притяжения незаряженных тел под действием квантовых энергетических флуктуаций в физическом вакууме. Сравнивая эти эксперименты с нашими результатами, мы начинаем предполагать наличие некой квантовой среды в межатомном пространстве кристалла. Эта естественная среда может являться источником энергии для протекающих волновых процессов и служить основой для прохождения и взаимодействия волновых потоков не только в межатомных расстояниях кристаллической структуры алмаза, но и в пространстве самого атома. Подобной инертной, не имеющей электромагнитной составляющей средой, по современным представлениям, вполне может оказаться и физический вакуум, и энергия нулевой точки, и мировой Эфир, и темная материя вместе с темной энергией. Анализируя результаты экспериментов по вихревому механическому, не имеющему электромагнитной составляющей взаимодействию волн упругих деформаций в объеме алмаза, мы убеждаемся, что существование подобной квантовой среды весьма вероятно.

Взаимодействие энергетической сверхструктуры алмаза с УФ-излучением

Поскольку предполагается, что структура алмаза после осуществленных ранее технологических манипуляций трансформировалась в некое новое энергетическое состояние, то можно ожидать проявлений новых физических свойств кристалла при воздействии на него, например, ультрафиолетового излучения. На чашу электронных каратных весов, измеряющих вес с точностью до третьего знака после запятой, помещался обработанный по нашей технологии кристалл алмаза диаметром 2 мм и массой 0,057 карат. УФ-излучение, по нашему мнению, может наиболее эффективно взаимодействовать со сформированной энергетической структурой алмаза на уровне атомного ядра. В качестве излучателя был выбран светодиод с длиной волны около 390 нм, встроенный в обычную авторучку.

На рис.5 представлены показания электронных каратных весов до начала эксперимента (а) и в процессе облучения (b) кристалла алмаза УФ-светом в течение 30–40 с. Проведенный эксперимент показал, что в процессе взаимодействия кристалла с УФ-излучением начинают происходить периодические колебания показаний веса алмаза в сторону их уменьшения. Примерно за 40 с величина этих флуктуирующих показаний постепенно снижается до 0,050 карат, на этой цифре останавливается и далее почти не меняется. Алмаз как бы становится легче на 12,3%.

Уникально малое расстояние между атомами углерода в структуре алмаза (0,154 нм), близкое к размерам самого атома и обеспечивающее его феноменальную твердость, теплопроводность и т.п., вероятно так же способствует исключительно эффективному взаимодействию механических вихревых потоков энергии упругих деформаций с квантовой межатомной средой. Именно гомогенность структуры, то есть равенство расстояния между атомами и размеров самого атома и позволяет эффективно контактировать этим двум несоизмеримым по своей сути квантовым пространствам. Это взаимодействие вполне может отражаться на показаниях электронных каратных весов.

После прекращения УФ-воздействия показания веса алмаза с незначительными флуктуационными колебаниями за 10–15 с восстанавливаются до первоначального значения (0,057 карат). Эксперимент был повторен неоднократно и во всех случаях давал аналогичные результаты. На обычных кристаллах алмаза, не подвергнутых нашему квантово-волновому воздействию (трансформации структуры) подобный эффект замечен не был. Особое равнодушие к УФ-облучению продемонстрировал ограненный по традиционной технологии кристалл алмаза – бриллиант.

Измерение флуктуаций

Поскольку реакция флуктуационной энергетической сверхструктуры алмаза на УФ-облучение связана с энергией волн упругих деформаций кристаллической решетки, то измерение величины этих флуктуаций поверхности алмаза представляет особый научный интерес. В качестве измерительного инструмента был выбран атомно-силовой микроскоп "ИНТЕГРА Прима" российской фирмы "НТ-МДТ". Мы исходили из того, что если кантилевер прибора поместить на вершину кристалла алмаза и перевести АСМ в режим осциллографа, то энергетические флуктуации (механические колебания) поверхности кристалла при УФ-облучении вызовут прогибы кантилевера, и будут отображены на экране монитора компьютера.

При проведении эксперимента основание кристалла фиксировалось на держателе объекта АСМ с помощью двустороннего скотча. Кантилевер микроскопа помещался на вершину пирамиды кристалла. Авторучка с УФ-светодиодом мощностью 3–4 мВт закреплялась на специальном кронштейне и подводилась к боковой грани алмаза на расстояние 7–10 мм. Примерно через 422 с после начала облучения поверхности алмаза УФ-светодиодом на экране монитора возникла картина когерентных механических колебаний вершины кристалла (рис.6). Частота колебаний составила около 45,4 Гц, амплитуда – 16,0 нм.

Отображенная на графике периодичность изменения амплитуды сигнала с частотой около 100 Гц является аппаратурным фактором и связана с заданной частотой дискретизации, которая использовалась при оцифровке сигнала управляющим компьютером. Проведенный эксперимент показал, что сформированная в объеме алмаза волновая среда, которая образовала устойчивую сверхструктуру энергетических флуктуаций, при УФ-облучении кристалла способна активно реагировать на подобные возмущения генерацией когерентных акустических колебаний.

Непроторенные дороги новых знаний

Можно констатировать, что убежденность древних индусов в лечебных свойствах вибрирующего алмаза имеет веские основания. Взаимодействуя с волновой энергией человека, природный алмаз может откликаться на это не имеющими электромагнитной составляющей колебаниями своей структуры на атомном уровне. Эти атомарные когерентные колебания, в свою очередь, позволяют кристаллу взаимодействовать с необыкновенной квантовой межатомной средой и активировать совместные энергетические процессы, которые вполне могут эффективно дополнять или исправлять волновую энергию человека. Такое влияние может действенно и благотворно сказываться на его самочувствии, быть лечебным, то есть воздействовать на энергетические "неисправности" человеческого организма на атомарном, молекулярном, клеточном уровне, нормализовать (улучшать) как иммунную систему человека, так и общее энергетическое состояние индивидуума даже при его весьма серьезных заболеваниях [10] (рис.7).

С этой точки зрения вполне естественны требования к сохранению изначальной природной формы кристаллов алмаза, которая оптимальна и наиболее продуктивна в процессе взаимодействия трех несоизмеримых квантовых пространств – человека, алмаза и межатомной квантовой среды. И эти требования древние индусы, похоже, отлично знали.

Наши исследования по развитию нового метода квантово-волнового воздействия на алмаз лишь слегка приподняли непостижимый и таинственный занавес, скрывающий неведомые, неисчерпаемые и пока еще загадочные свойства этого удивительного кристалла. Мы отдаем себе отчет в том, что окончательно сорвать покрывало таинственности с кристалла алмаза человеку еще долго не удастся. С каждым новым открытием проглядываются непроторенные дороги новых и абсолютно необычных знаний. И чтобы пройти по этим дорогам, исследователю потребуется колоссальная внутренняя энергия, которую человек знает как "Любовь". И только тогда могущественные силы, наложившие табу на природный алмаз, могут снять покрывало таинственности, ибо этот язык колоссальной внутренней энергии Человека им знаком.

ЛИТЕРАТУРА

1. История Алмаза. http://www.michaelbonke.com/uploads/history-of-diamonds-ru.pdf.

2. Патент RU № 2494852.

3. Патент RU № 2543392.

4. Патент RU № 2548335.

5. Карасев В.Ю., Пинтус С.М., Гладченков Е.В., Безпалов О.А. Проект «Талисман» – инновация в обработке алмазов // Ювелирная Россия. 2011. Т. 33. № 3. С. 71–73.

6. Карасев В.Ю. Неизвестный алмаз. Артефакты технологии. – М.: Техносфера, 2015, 95 с.

7. Карасев В.Ю. Эффекты механического вихревого воздействия на кристаллы алмаза. – Рэнсит, 2014, 6(1):80-98.

8. Неизвестный алмаз. Обычная тайна волнового процесса. http://samlib.ru/k/karasew_w_j/almaz_6-9.shtml.

9. Мостепаненко В.М., Трунов Н.Я. Эффект Казимира и его приложения // УФН. 1988. Т. 156. Вып. 3. С. 385–426.

10. Патент RU № 2203068.
 
 Отзывы читателей
Разработка: студия Green Art