فقط در 15 دقیقه الماس درست کنید – یک ضربه


دانشمندان کره ای روشی نوآورانه برای تولید الماس در آزمایشگاه در تنها 15 دقیقه با فشار معمولی ابداع کرده اند.

من گزارش میدم مجرداین روش جدید که با آلیاژ مایع فلزی شامل: گالیم، آهن، نیکل و سیلیکون کار می کند، در دمای 1025 درجه سانتیگراد انجام می شود. فرآیند تولید الماس در این تکنیک بسیار سریع است و می توان از آن برای مصارف صنعتی استفاده کرد.

الماس ها در واقع کربن معمولی هستند که تحت فشار و دمای شدید قرار گرفته اند و باعث متبلور شدن اتم ها به یک ساختار خاص می شوند. زمین تنها مکان با شرایط طبیعی مناسب است که کربن در آن در عمق گوشته و صدها کیلومتر زیر سطح زمین قرار دارد. سپس به سطح زمین نزدیک می شوند و بر روی فوران های آتشفشانی سوار می شوند و به همین دلیل به سنگ های کوچک و کمیاب تبدیل می شوند.

دانشمندان ده‌ها سال است که الماس‌ها را در آزمایشگاه‌ها پرورش می‌دهند، اما در بیشتر موارد هنوز به شرایط سخت حدود 50000 اتمسفر فشار و دمای حدود 1500 درجه سانتی‌گراد (2732 درجه فارنهایت) نیاز دارند. اکنون دانشمندان روش جدیدی برای تولید الماس ابداع کرده اند که آن را در سطوح فشار معمولی و دمای پایین تر تولید می کند.

این روش جدید که توسط گروهی از مؤسسه علوم پایه (IBS) و مؤسسه ملی علم و فناوری اولسان (UNIST) در کره جنوبی ساخته شده است، الماس را با استفاده از آلیاژ فلز مایع گالیم، آهن، نیکل و سیلیکون سنتز می کند. در یک مخزن 9 لیتری (2.4 گالن)، این مخلوط فلزی در دمای 1025 درجه سانتیگراد (1877 درجه فارنهایت) در معرض گاز متان و هیدروژن قرار می گیرد. پس از 15 دقیقه، گاز از سیستم خارج می شود و یک لایه الماس در پایین تشکیل می شود. این الماس را می توان به راحتی جدا کرد و برای مطالعه یا استفاده مستقیم از آن استفاده کرد.

در بیشتر موارد، تکنیک‌های الماس مصنوعی به ذرات دانه نیاز دارند تا اولین اتم‌های کربن را بچسبانند تا یک الماس به اطراف بسازند. اما در این مورد، به نظر می رسد مقادیر کمی سیلیکون در فلز مایع به اتم های کربن در تشکیل خوشه ها کمک می کند. نتیجه نهایی یک الماس بسیار تمیز است. فلزات دیگر را می توان وارد و حذف کرد، اما به نظر می رسد سیلیکون برای این فرآیند ضروری است.

اکنون محققان قصد دارند آلیاژهای دیگر و گازهای فلزی مایع و حتی کربن جامد را برای ساخت الماس کاوش کنند. در حالی که بعید است به این زودی شاهد رشد الماس در مخازن فلز مایع باشیم، ممکن است ابتدا در کاربردهای صنعتی از آنها استفاده شود.

این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.

Related Posts