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무게가 3백20g이나 되는 1천6백 캐럿의 다이아몬드. 세상에서 가장 큰 이 다이아몬드가 왕관의 보석보다 더 반짝일 것 같다고 상상하는 것은 오해다. 이 다이아몬드는 지름이 30cm, 두께가 1.5mm인 원반형이기 때문에 보석으로 쓰기에는 부적합한 공업용품이다.

미국 플로리다대학 재료공학과의 아데어교수는 “낭만적인 생각을 접어두고 보면 다이아몬드는 아주 훌륭한 공업용 재료”라고 말한다. 다이아몬드는 경도가 매우 높아 공작기계에서부터 부엌 작업대의 표면에 이르기까지 수많은 종류의 보호용 피막이나 연마제로 사용된다. 또 실리콘보다 더 빨리 열을 분산시키기 때문에 과학자들은 다이아몬드 위에서 마이크로칩을 조립하고 싶어한다. 과열되지 않은 상태에서 좁은 면적에 많은 전자 부품을 집어 넣을 수 있기 때문이다.

아데어교수는 ‘화학증기증착’(CVD, chemical vapor deposition)을 이용해 공업용 다이아몬드 피막을 만들었다. CVD에는 몇가지 종류가 있는데, 기본적으로 표면 혹은 기질에 탄소 증기를 결정 형태로 증착시키기 위해 높은 온도와 낮은 압력을 필요로 한다. 이 과정에서 가장 중요한 단계는 결정이 처음 형성되기 시작할 때다. 처음에 종자(seed)성의 작은 결정이 형성돼야 이를 핵으로 삼아 더 큰 결정이 자랄 수 있기 때문이다.

아데어교수는 다이아몬드 분말을 물에 타 약한 음전하를 띠는 현탁액을 만들고 여기에 약한 양전하를 띠는 실리콘을 집어 넣었다. 이렇게 하면 손상 없이 실리콘에 다이아몬드 피막을 입힐 수 있다. 기존의 CVD는 7백50℃ 이상의 고온을 필요로 했다. 그러나 아데어교수는 “이 ‘종자기술’(seeding technology)을 이용하면 5백℃에서도 다이아몬드 결정을 만들 수 있다”고 주장한다.