به گزارش نیوزتل محققان دانشگاه ˮاستنفوردˮ موفق شدند یک مولکول موجود در سوخت های فسیلی را به الماس خالص تبدیل کنند.
به گزارش نیوزتل به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، تحقیقاتی که ساز و کارهای تشکیل الماس را مورد بررسی قرار داده، روش های جدیدی را برای تولید اشکال مصنوعی این سنگ منحصر به فرد کشف کرده است.
نوع جدیدی از الماس مصنوعی که توسط دانشمندان دانشگاه “استنفورد” ساخته شده است، بیشتر بر این فرایند تولید فشار قوی پرداخته و برای این منظور، یک مولکول موجود در نفت خام و گاز طبیعی را نقطه شروع قرار داده است.
الماس های مرسوم در اعماق صدها کیلومتری زمین، تحت گرما و فشار شدید شکل می گیرند که سبب متبلور شدن کربن و پدید آمدن سنگ های پرارزش الماس می شود و آنها با فوران های آتشفشانی به سطح زمین می آیند.
دانشمندان دهها سال است که به روش های مختلف برای تبدیل مواد مختلف به الماس های مصنوعی صرف کرده اند. این روشها به صورت کلی نیازمند مقادیر زیادی انرژی هستند و برای ایجاد تحول احتیاج به کاتالیزور دارند. محققان دانشکده علوم زمین، انرژی و محیط زیست “استنفورد” می خواستند راهی ساده تر برای انجام این کار پیدا کنند.
“سولگی پارک” نویسنده اصلی این تحقیق اظهار داشت: ما می خواستیم یک سیستم تمیز را توسعه دهیم که در آن یک ماده بدون کاتالیزور به الماس خالص تبدیل گردد.
دانشمندان در راه ساخت الماس مصنوعی جدید خود، با پودرهای تصفیه شده از مخازن نفتی آغاز به کار کردند. محققان با بررسی این مواد از راه یک میکروسکوپ قدرتمند، الگوهای موجود در اتم ها را در این پودرها معروف به “الماس واره” به همان شکلی یافتند که اتم های کریستال های الماس در آن سازماندهی پیدا می کنند.
الماس واره ها یا الماس گونه ها(Diamondoid) از واژه الماس(Diamond) و واره(oid که پسوندی مانند “سا” به مفهوم شبیه و مانند در انگلیسی است) تشکیل شده است. اصطلاح الماس واره یا شبه الماس، از این حقیقت ناشی می شود که ساختار اتمی کربن به یک شبکه الماسی اضافه شده باشد، یا به علت آن که واحدهای تکرار شونده ای از الماس فرض می شوند، الماس واره نامیده شده اند. در نانوفناوری و شیمی آلی، الماس واره ها یکی از گونه های اصلی نانومواد هستند که قریب ۱۰ سال است به خواص ویژه آن پی برده شده است. الماس واره ها با ابعادی کوچکتر از دو نانومتر موادی آلی با ساختاری شبیه به الماس هستند. ساختار کریستالی، متقارن، با قابلیت انعطاف پذیری، ایزومر و پلیمریزه شدن و پایداری دمایی بالا، سبب تمایز این مواد از دیگر مواد آلی گشته است تا حدی که از آنها بعنوان یکی از آجرهای ساختمانی در فناوری نانو نام برده می شود. به علت ساختار شیمیایی انعطاف پذیری که دارند، می توانند نقش مهمی در دارورسانی و طراحی های دارویی داشته باشند. از دیگر آجرهای ساختمانی معروف در نانوفناوری نانولوله های کربنی هستند.
این الماس واره های متفاوت، بر خلاف الماس های معمولی که کاملاً از کربن تشکیل شده اند، حاوی هیدروژن هم هستند. سپس محققان این الماس واره ها را به درون “سلول سندان الماس”(diamond anvil cell) بردند که دستگاهی است که دانشمندان اغلب برای ایجاد فشارهای شدید و تولید مواد فوق العاده سخت از آن استفاده می نمایند.

این مواد سپس با لیزر گرم شدند و از راه یک سری آزمایشات و شبیه سازی ها محققان دریافتند که این ماده با انرژی بسیار کمی قادر به تبدیل به یک الماس خالص است. این الماس واره ها با قرار گرفتن در معرض دمایی حدود ۶۲۷ درجه سانتیگراد و فشاری که چندین برابر فشار اعماق زمین است، هیدروژن خویش را از دست دادند و به یک الماس خالص تبدیل شدند.
همه این ها در کسری از ثانیه صورت می گیرد و محققان می گویند این روش قادر به تولید الماس های کوچک زیادی است. ارزش واقعی این کار در بینش هایی است که می تواند از نظر شکل گیری الماس عرضه نماید.
“مائو” یکی از محققان اظهار داشت: با این روش شما می توانید الماس را سریع تر و آسان تر بسازید و فشار و دمای بالای موجود در اعماق زمین را تقلید کنید.
نفع بهبود درک ما از نحوه شکل گیری این الماس مصنوعی می تواند فراتر از صنعت جواهرات باشد. سختی، شفافیت، پایداری شیمیایی، رسانایی حرارتی و سایر خصوصیت های منحصر به فرد الماس می تواند آنرا برای دانشمندان در زمینه هایی شامل پزشکی، زیست شناسی و محاسبات کوانتومی مفید کند.
این مطالعه در مجله Science Advances انتشار یافته است.