علماء يطورون تقنية تخدع الحرارة لصنع الألماس

طور العلماء طريقة لصنع الماس الصغير بسرعة وسهولة مع القليل من الحرارة ومن دون تحفيز

وتتضمن التقنية استخلاص جزيئات تشبه القفص من البترول والغاز الطبيعي ثم تسخينها بالليزر تحت ضغوط شديدة

ومع ذلك، قد تكون تطبيقات الماس التي يقع تصنيعها بهذه التقنية، محدودة، لأن التقنية غير قادرة على جعل الأحجار الكريمة أكبر من عرض شعرة الإنسان

وقال المؤلف الرئيسي للبحث والعالم الجيولوجي، رودني إيوينغ، من جامعة ستانفورد في كاليفورنيا، إن الأمر المثير في هذا البحث هو أنه يظهر طريقة لخداع الديناميكا الحرارية لما هو مطلوب عادة لتكوين الماس

ويتشكل الماس الطبيعي من الكربون المدفون على بعد مئات الكيلومترات تحت الأرض، حيث تصل الحرارة إلى آلاف الدرجات المئوية

وتنتقل الأحجار الكريمة صعودا إلى السطح من خلال النشاط البركاني، حيث تحضر معها معادن قديمة يمكنها تسليط الضوء على الظروف العميقة داخل باطن الأرض

وقال ويندي ماو، عالم المعادن بجامعة ستانفورد، الذي يقود المختبر حيث أجرى البروفيسور إيوينغ وزملاؤه معظم الأبحاث: “الماس عبارة عن أوان لاستعادة العينات من أعمق أجزاء الأرض”

في المقابل، كان العلماء مهتمين بالعمليات التي يمكن استخدامها لصنع الماس في المختبر، بحيث يمكن أن تساعد في نهاية المطاف في اعتماد الخصائص الفريدة للأحجار الكريمة بتطبيقات أخرى

ويعرف الماس بأنه شديد الصلابة وشفاف للضوء ومستقر كيميائيا وينقل الحرارة بكفاءة، وهي خصائص يمكن أن تجد استخدامات لا تعد ولا تحصى، لا سيما في الطب، والاستشعار البيولوجي، وأجهزة الحوسبة الكمومية، والصناعة العامة

وظل الخبراء ينتجون الماس الصناعي من أكثر من 6 عقود، لكن الأساليب التقليدية لتركيب الماس تتطلب عادة كميات هائلة من الطاقة والوقت، او إضافة محفز يقلل المواد الناتجة

وقال الباحث الرئيسي وعالم الجيولوجيا، سولغي بارك: “أردنا أن نرى مجرد نظام نظيف، تتحول فيه مادة واحدة إلى ألماس خالص دون وجود محفز”

وفي دراستهم، بدأ أعضاء الفريق بعينات من مسحوق يشبه الملح الصخري، التي قاموا بتكريرها من زيت الوقود الأحفوري. وعلى عكس الماس الحقيقي، المصنوع من الكربون الخالص، يحتوي الماس المصنع على ذرات الهيدروجين

وقال ماو: “بدءا من هذه اللبنات الأساسية، يمكننا صنع الماس بسرعة أكبر”، مضيفا: “يمكننا أيضا التعرف على عملية تكوين الماس بطريقة أكثر اكتمالا وعمقا مما لو كنا نحاكي فقط الضغط العالي ودرجة الحرارة المرتفعة الموجودة في جزء من الأرض، حيث يتشكل الماس بشكل طبيعي”

وعلى الرغم من أن التقنية الجديدة تفرض قيودا على حجم العينة بمعنى أنه لا يمكن إنشاء سوى عينات صغيرة للغاية من الماس، إلا أن العلماء يشيرون: “إننا الآن نعرف أكثر عن مفاتيح صنع الماس الخالص ولكنها بعد معلومات متواضعة”