علماء يطورون تقنية لتصنيع الماس في 15 دقيقة

نجح فريق من الباحثين في تطوير تقنية كيميائية بواسطتها يمكن تصنيع الماس في مدة لا تتجاوز 15 دقيقة.

وكشف الفريق البحثي، بقيادة الكيميائي الفيزيائي رودني روف في معهد العلوم الأساسية في كوريا الجنوبية، أن التقنية الحديثة من شأنها أن تساعد على زراعة الماس من الصفر عند الضغط الجوي الطبيعي دون الحاجة إلى جوهرة أولية، مؤكدين أن هذه الطريقة المبتكرة ستُحدث ثورة في إنتاج الماس بالمختبرات، وذلك وفقاً لما ذكره موقع «ذا تايم أوف إنديا» الإخباري.

وأوضحت الدراسة العلمية، التي قام بها الباحثون ونُشرت في مجلة «نيتشر»، أن الماس الطبيعي يتشكل تقليدياً في أعماق وشاح الأرض تحت ضغوط ودرجات حرارة شديدة، مشيرةً إلى أنه يتم تصنيعه عادةً بمحاكاة الطريقة التقليدية للضغط العالي ودرجة الحرارة العالية.

وأكدت أن تلك الطريقة التقليدية في التصنيع معقدة وتستغرق وقتاً طويلاً، لافتةً إلى أنها تتطلب عدة غيغاباسكال من الضغط ودرجات الحرارة أكثر من 2700 درجة فهرنهايت (1500 درجة مئوية)، ومع ذلك تنتج ماساً صغيراً نسبياً.

وذكر فريق روف أنه استطاع أن يبتكر نهجاً جديداً يتجاوز بعض العيوب وعمليات التوليف الأخرى، مبيناً أنه استخدم الغاليوم المسخن كهربائياً مع قليل من السيليكون في بوتقة من الغرافيت موضوعة في غرفة يتم الحفاظ عليها عند ضغط جوي عند مستوى سطح البحر.

وأوضح الباحثون أنه، خلال هذه الطريقة الحديثة، يتم ضخ غاز الميثان الغني بالكربون شديد السخونة الذي يحفز تكوين الماس، مؤكدين أن الماس بدأ بالتشكل خلال 15 دقيقة فقط.

وقال روف: «لأكثر من عقد من الزمن، كنت أفكر في طرق جديدة لزراعة الماس، واعتقدت أنه قد يكون من الممكن تحقيق ذلك بطرق قد تكون غير متوقعة».

ووجد الباحثون أن خليط الحديد والنيكل والجاليوم، مع قليل من السيليكون، كان الأمثل لتحفيز نمو الماس. وفي غضون ساعتين ونصف الساعة، تشكلت طبقة ماس أكثر اكتمالاً كانت نقية إلى حد كبير، ولكنها تحتوي على عدد قليل من ذرات السيليكون.

ومع ذلك، فإن الطريقة الجديدة لها تحدياتها، فالماس المنتج صغير الحجم، وأصغر بكثير من الماس الذي تنتجه الطريقة التقليدية، ما يجعله غير مناسب للمجوهرات، لكن يمكن أن يكون لهذه الماسات الصغيرة تطبيقات تكنولوجية، كما هي الحال في الصقل والحفر.

وأضاف روف: «في غضون عام أو عامين، قد يكون لدى العالم صورة أوضح لأشياء مثل التأثير التجاري المحتمل».

ولا تزال التفاصيل الدقيقة للآلية التي تشكّل الماس قيد الدراسة، لكن الفريق يعتقد أن انخفاض درجة الحرارة يدفع الكربون من الميثان نحو مركز البوتقة، حيث يندمج في الماس.

ويبدو أن السيليكون يعمل كبذرة يتبلور الكربون حولها، حيث لا يتشكل الماس بدونه، وتفتح هذه التقنية الرائدة إمكانيات جديدة لتصنيع الماس، ما قد يؤدي إلى تحويل التطبيقات الصناعية وتمهيد الطريق إلى أساليب إنتاج أكثر كفاءة.