محققان دانشگاه استنفورد انجام دادند
تبدیل سوخت فسیلی به الماس خالص!
لینك بگیر: پژوهشگران دانشگاه ˮاستنفوردˮ موفق شدند یك مولكول موجود در سوخت های فسیلی را به الماس خالص تبدیل كنند.
به گزارش لینك بگیر به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، تحقیقاتی كه ساز و كارهای تشكیل الماس را مورد بررسی قرار داده، روش های جدیدی را برای تولید اشكال مصنوعی این سنگ منحصر به فرد كشف كرده است.
نوع جدیدی از الماس مصنوعی كه توسط دانشمندان دانشگاه "استنفورد" ساخته شده است، بیشتر بر این پروسه تولید فشار قوی پرداخته و برای این منظور، یك مولكول موجود در نفت خام و گاز طبیعی را نقطه شروع قرار داده است.
الماس های مرسوم در اعماق صدها كیلومتری زمین، تحت گرما و فشار شدید شكل می گیرند كه موجب متبلور شدن كربن و پدید آمدن سنگ های باارزش الماس می شود و آنها با فوران های آتشفشانی به سطح زمین می آیند.
دانشمندان دهها سال است كه به روش های مختلف برای تبدیل مواد مختلف به الماس های مصنوعی صرف كرده اند. این روشها بطور كلی نیازمند مقادیر زیادی انرژی هستند و برای ایجاد تحول نیاز به كاتالیزور دارند. پژوهشگران دانشكده علوم زمین، انرژی و محیط زیست "استنفورد" می خواستند راهی ساده تر برای انجام این كار پیدا كنند.
"سولگی پارك" نویسنده اصلی این تحقیق اظهار داشت: ما می خواستیم یك سیستم تمیز را توسعه دهیم كه در آن یك ماده بدون كاتالیزور به الماس خالص تبدیل گردد.
دانشمندان در راه ساخت الماس مصنوعی جدید خود، با پودرهای تصفیه شده از مخازن نفتی آغاز به كار كردند. پژوهشگران با بررسی این مواد بوسیله یك میكروسكوپ قدرتمند، الگوهای موجود در اتم ها را در این پودرها موسوم به "الماس واره" به همان شكلی یافتند كه اتم های كریستال های الماس در آن سازماندهی پیدا می كنند.
الماس واره ها یا الماس گونه ها(Diamondoid) از واژه الماس(Diamond) و واره(oid كه پسوندی مانند "سا" به مدلول شبیه و مانند در انگلیسی است) تشكیل شده است. اصطلاح الماس واره یا شبه الماس، از این حقیقت ناشی می شود كه ساختار اتمی كربن به یك شبكه الماسی اضافه شده باشد، یا به سبب آن كه واحدهای تكرار شونده ای از الماس فرض می شوند، الماس واره نامیده شده اند. در نانوفناوری و شیمی آلی، الماس واره ها یكی از گونه های اصلی نانومواد هستند كه قریب ۱۰ سال است به خواص ویژه آن پی برده شده است. الماس واره ها با ابعادی كوچكتر از دو نانومتر موادی آلی با ساختاری شبیه به الماس هستند. ساختار كریستالی، 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 كه از آنها بعنوان یكی از آجرهای ساختمانی در فناوری نانو نام برده می شود. به سبب ساختار شیمیایی انعطاف پذیری كه دارند، می توانند نقش مهمی در دارورسانی و طراحی های دارویی داشته باشند. از دیگر آجرهای ساختمانی معروف در نانوفناوری نانولوله های كربنی هستند.
این الماس واره های متفاوت، بر خلاف الماس های معمولی كه كاملاً از كربن تشكیل شده اند، حاوی هیدروژن نیز هستند. سپس پژوهشگران این الماس واره ها را به درون "سلول سندان الماس"(diamond anvil cell) بردند كه دستگاهی است كه 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 بوسیله یك سری آزمایشات و شبیه سازی ها پژوهشگران دریافتند كه این ماده با انرژی بسیار كمی قادر به تبدیل به یك الماس خالص است. این الماس واره ها با قرار گرفتن در معرض دمایی حدود ۶۲۷ درجه سانتیگراد و فشاری كه چندین برابر فشار اعماق زمین است، هیدروژن خودرا از دست دادند و به یك الماس خالص تبدیل شدند.
همه این ها در كسری از ثانیه صورت می گیرد و پژوهشگران می گویند این روش قادر به تولید الماس های كوچك زیادی است. ارزش واقعی این كار در بینش هایی است كه می تواند از نظر شكل گیری الماس عرضه نماید.
"مائو" یكی از پژوهشگران 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 كنید.
نفع بهبود درك ما از نحوه شكل گیری این الماس مصنوعی می تواند فراتر از صنعت جواهرات باشد. سختی، شفافیت، پایداری شیمیایی، رسانایی حرارتی و سایر خاصیت های منحصر به فرد الماس می تواند آنرا برای دانشمندان در زمینه هایی شامل پزشكی، زیست شناسی و محاسبات كوانتومی مفید كند.
این مطالعه در مجله Science Advances انتشار یافته است.
منبع: لینك بگیر
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب