天然ダイヤモンドよりも硬い人工ダイヤモンドを開発 (4/4)

応用分野と今後の展望

六方晶ダイヤモンドが示す突出した硬度と耐熱性は、さまざまな分野に応用できる可能性を秘めています。

まず、もっとも実用性が高いと考えられるのは、ドリルビットや切削工具などの切断・研磨用途です。

従来の天然ダイヤモンド以上の性能を期待できることで、高硬度材料の加工効率や精度が飛躍的に向上する可能性があります。

さらに、高い熱伝導性を活かして半導体の基板や放熱材として利用することも視野に入っており、スマートフォンやパソコンなどの電子機器の信頼性向上や小型化に役立つかもしれません。

一方で、六方晶ダイヤモンドを大規模に生産するためには、強力な高圧と高温を生み出す装置やプロセスをどのように拡張・改良していくかが大きな課題となります。

実験室スケールでの成功は今回大きな一歩ですが、コストや生産速度などの要素をクリアしなければ、商業ベースでの量産化は難しいでしょう。

それでも、研究チームは量産化に向けた糸口を見出しているとされ、企業や研究機関が協力することでプロセスの効率化が進めば、より手頃なコストで合成ダイヤモンドを大量に供給できる未来も夢ではありません。

また、素材自体の可能性をさらに広げる研究も進んでいます。

高温下でも結晶構造を保つ性質は、高真空や極低温、放射線環境などの過酷な条件下での利用をも視野に入れ、宇宙開発や先端センサー技術などへの応用が期待されます。

加えて、炭素という多彩な結合形態を持つ元素を使った新しい材料設計が進めば、六方晶ダイヤモンド以外にも超硬度かつ高機能な物質が生まれるかもしれません。

このように、六方晶ダイヤモンドが私たちにもたらすインパクトは大きく、今後の研究や技術開発次第では、既存の産業構造を変える可能性すらあります。

夢物語に思えた“天然ダイヤモンドを超えるダイヤモンド”が、ついに実用段階へ一歩近づいた今、素材科学の新時代を目の当たりにしていると言えるでしょう。