ساخت الماس به روشی جدید، سریع و بسیار راحت!

ساخت الماس از مدت‌ها پیش در آزمایشگاه‌های مختلف انجام می‌شده، اما به تازگی دانشمندان دانشگاه استنفورد به روشی بسیار سریع و راحت برای تولید الماس مصنوعی دست یافته‌اند. در ادامه با ما همراه باشید.

به تازگی خبر رسیده که محققان دانشگاه معروف و موفق استنفورد آمریکا روشی جدید و بسیار سریع را برای ساخت الماس مصنوعی ابداع کرده‌اند. الماس در شرایط بسیار سخت، به صورت طبیعی به وجود می‌آید و فوق‌العاده گران‌قیمت است و علاوه بر اهداف تزئینی و زینتی، استفاده‌های بسیار مهمی دارد. کشف دانشمندان استنفورد هم می‌تواند تولید الماس آزمایشگاهی را به سطح جدیدی ببرد و استفاده از این ماده را در حوزه‌های مختلف بسیار راحت‌تر کند.

ساخت الماس مصنوعی

به صورت کلی، این تیم محققان مقداری پودر سفید رنگ را در یک محفظه تحت‌فشار قرار داده و سپس کل محفظه را با لیزر بمباران می‌کنند؛ محصول نهایی ماده‌ای با ویژگی‌های الماس خالص بوده و گفته شده که تولید الماس به این روش ساده‌تر و در عین حال سریع‌تر است.

محققان ماده اولیه خود را از نوعی مولکول هیدروژن و کربن که در نفت خام و گاز طبیعی وجود دارد، تهیه می‌کنند؛ اما نکته اینجاست که با تنظیم حرارت و فشار محفظه مورد نظر در حالتی مشخص، می‌توان شرایط ترمودینامیک لازم برای شکل‌گیری الماس را به روشی هوشمندانه دور زد.

حدودا 60 سال است که دانشمندان توانایی ساخت الماس مصنوعی را پیدا کرده‌اند، اما از همان ابتدا روش‌های مورد استفاده نیازمند انرژی فوق‌العاده زیاد و یا به کار گیری نوعی کاتالیزور فلزی بود. کاتالیزور مورد نظر کیفیت محصول نهایی را شدیدا پایین می‌آورد و مدت‌هاست که محققان به دنبال روشی هستند که بتوان از طریق آن یک ماده اولیه را مستقیما به الماس تبدیل کرد و نقش کاتالیزور را از پروسه حذف کرد.

تلاش‌های دانشمندان برای ابداع روش بهینه تولید الماس مصنوعی به دلیل استفاده‌های زیاد آن در حوزه‌های مختلف پزشکی، صنعتی و همچنین ساخت کامپیوترهای کوانتومی، در سال‌های اخیر شدت گرفته است. تیم محققان استنفورد هم در راستای این تلاش‌ها سه نوع پودر اولیه را که از مخازن نفتی استخراج شده بودند، با دقت فراوان در دستگاه ساخت الماس قرار می‌دادند و آزمایش‌های انجام شده منجر به تولید مقادیر بسیار کوچکی الماس شد که با وجود حجم کم، کارایی فراوانی در حوزه‌های مختلف علم و تکنولوژی دارند.

بر اساس صحبت‌های تیم تحقیقاتی، پودرهای مورد استفاده که حاوی هیدروژن هستند، شبیه به سنگ نمک بوده و با نام «الماسواره» (diamondoid) شناخته می‌شوند و همان‌طور که اشاره شد، ساخت الماس به روش ابداع شده هم سریع‌تر و هم کاربردی‌تر است. محفظه طراحی شده توسط محققان به بزرگی یک آلو بوده و در داخل آن، پودر مورد نظر بین دو الماس صیقل خورده فشرده می‌شود.

با چرخاندن پیچ‌های به کار رفته در دستگاه، فشار فوق‌العاده‌ای که در زیر زمین باعث شکل‌گیری الماس به صورت طبیعی می‌شود، شبیه‌سازی خواهد شد. دانشمندان دریافتند که از میان پودرهای مورد آزمایش، الماسواره تریامنتان (triamantane) از بقیه سریع‌تر و با انرژی کمتری تبدیل به الماس می‌شود.