علماء يصنعون ألماسا في دقائق معدودة داخل المختبر

سما الاردن | تشكل الماس منذ أكثر من ثلاثة مليارات عام في عمق الأرض، لكن تمكن فريق من العلماء من تصنيع تلك الأحجار الكريمة في غضون دقائق قليلة داخل المختبر، بحسب ما نشرته "ديلي ميل" البريطانية.

نجح فريق دولي من العلماء في تصنيع الماس، مماثل للمستخدم في خواتم الزواج والخطبة، في درجة حرارة الغرفة باستخدام سندان ماسي، وهو جهاز عالي الضغط يدمج القطع الصغيرة بمستويات هائلة.

640 فيلا على طرف حذاء باليه
شملت التجربة استخدام تبلور الكربون ثم تطبيق قوة ضغط ملتوية أو انزلاقية تعرف باسم "الجز"، وأمكن إعادة تشكيل قطع الماس الصغيرة، وتجمعت معًا على شكل عصبة ذات هيكل قوقعة أساسية بعد المعالجة بالضغط العالي في درجة حرارة الغرفة، والتي قال الخبراء إنها "تعادل [ضغط متولد عن أوزان] 640 فيلًا إفريقيًا [تقف] على طرف حذاء للباليه".

كانت الجامعة الوطنية الأسترالية ANU وجامعة RMIT، قد سبق أن نجحتا في تصنيع الماس من خلال بيئة معملية، ولكن فقط باستخدام درجات الحرارة شديدة الارتفاع. ولكن يُظهر الاكتشاف الجديد غير المتوقع أن كلاً من الماس العادي واللونسداليت، يمكن أن يتشكل أيضًا في درجات حرارة الغرفة العادية بمجرد تطبيق ضغوط عالية فقط.

تشريفًا لعالمة البلورات لونسديل
إن اللونسداليت هي متآصلات الكربون النادرة طبيعيًا، والتي تتشكل عندما تصطدم النيازك بسطح الأرض، ويطلق عليه اسم الماس السداسي لأن بنيته بلورية سداسية في الفراغ ثلاثي الأبعاد. وتم إطلاق تلك التسمية نسبة إلى عالمة البلورات كاثلين لونسديل، وهي أول سيدة يتم انتخابها كزميلة في الجمعية الملكية البريطانية.

قالت عالمة الفيزياء في جامعة ANU بروفيسور جودي برادبي: إن "الأمر كله يتعلق بكيفية تطبيق الضغط، حيث يتم تهيئة المجال لتعرض الكربون لما يسمى" الجز" وهو مثل قوة الالتواء أو الانزلاق".

ويعتقد العلماء أن تقنية "الجز" تسمح لذرات الكربون بالانتقال إلى مكانها لتشكيل ألماس لونسداليت (سداسية) أو ماسات عادية، مثل تلك الموجودة في خواتم الزواج.

وأضافت بروفيسور برادبي قائلة: "نحن لا نقوم بأي شيء مذهل أو غير عادي، جل الأمر أنه يتم دمج المواد معاً تحت قوة ضغط شديدة للغاية. ويتم تصنيع قطع الماس خلال دقائق معدودة.

مجهر إلكتروني متطور
استخدم الباحث الرئيسي المشارك في التجربة بروفيسور دوغال ماكولوتش وفريقه في جامعة RMIT تقنيات المجهر الإلكتروني المتطور لالتقاط شرائح صلبة وسليمة من العينات التجريبية وتصوير لقطات سريعة لكيفية تشكل نوعي الماس.

قال بروفيسور ماكولوتش: "أظهرت الصور الفوتوغرافية بالغة الدقة أن الماس العادي يتشكل فقط في وسط عروق لونسداليت بموجب هذه الطريقة الجديدة التي قام فريق العلماء بتطويرها بالتعاون من المؤسسات العلمية" الدولية.

الاستخدامات في معدات التقطيع
يأمل الباحثون في أن يؤدي هذا الاختراق العلمي، الذي يتحدى الطبيعة، إلى إنتاج ماس شديد الصلابة للاستخدامات الصناعية في أدوات القطع مثل تلك الموجودة في مواقع المناجم.

قالت بروفيسور برادبي: "أي عملية في درجة حرارة الغرفة أسهل بكثير وأرخص في هندستها من العملية التي يتعين عليك إجراؤها على عدة مئات أو ألف درجة مئوية".

أسعار المجوهرات والحلي لن تتأثر!
ولسوء الحظ، بحسب بروفيسور برادبي، لا يعني هذا الابتكار على الأقل بالوقت الحالي أن قطع الماس المستخدمة في صنع الخواتم والحلي والمجوهرات ستكون أرخص سعرًا، حيث إن "الماس السداسي والتقليدي الذي تم إنتاجه في المختبر ربما يكون أفضل صديق لعمال المناجم، لأنه سيمكن أن يساعد في تقليل عدد مرات تغيير لقم التثقيب المكلفة كثيرًا".