محققان دانشگاه استنفورد انجام دادند

تبدیل سوخت فسیلی به الماس خالص!

به گزارش رمز من محققان دانشگاه ˮاستنفوردˮ موفق شدند یك مولكول موجود در سوخت های فسیلی را به الماس خالص تبدیل كنند.

به گزارش رمز من 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 فرایند 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 سبب متبلور شدن كربن و پدید آمدن سنگ های پرارزش 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 به صورت كلی نیازمند مقادیر زیادی انرژی هستند و برای ایجاد تحول احتیاج به كاتالیزور دارند. محققان 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. محققان با بررسی این مواد از راه یك میكروسكوپ قدرتمند، الگوهای موجود در اتم ها را در این پودرها معروف 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 مفهوم 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 هم هستند. سپس محققان 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 از راه یك سری آزمایشات و شبیه سازی ها محققان 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 خویش را از دست دادند و به یك الماس خالص تبدیل شدند.
همه این ها در كسری از ثانیه صورت می گیرد و محققان 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 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 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 خصوصیت 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.

1398/12/07

17:14:54

5.0 / 5

4272

تگهای خبر: انرژی , تولید , دانشمند , شبكه

اگر مطلب را پسندیدید لایک کنید

(1)

(0)

تازه ترین مطالب مرتبط

نظرات بینندگان در مورد این مطلب

نظر شما در مورد این مطلب

نام:

ایمیل:

نظر:

سوال:

= ۳ بعلاوه ۳