علماء ألمان يحصلون على ألماس من البلاستيك باستخدام الليزر

طوّر فيزيائيون ألمان طريقة للحصول على ألماس نانوي من البلاستيك باستخدام نبضات الليزر.

وتُعدّ جزيئات الألماس هذه اليوم مطلوبة في الطب والإلكترونيات وعلم المواد والكيمياء وغيرها من مجالات الاقتصاد.

وتجدر الإشارة إلى أن مختبرات رائدة في العالم كانت قد تمكنت سابقا من الحصول على ألماس من البلاستيك باستخدام نبضات ليزر قوية. لكن العلماء لم يستطيعوا مراقبته سوى لفترة قصيرة جدا، لأن الألماس تحلل بسرعة بعد انتهاء التجربة.

في الدراسة الجديدة، سُلّطت على البلاستيك نبضات ليزر قوية خلقت ضغطا يقارب 100 غيغاباسكال (أي أكبر بنحو مليون مرة من الضغط الجوي العادي). وبلغت درجة الحرارة في هذه الأثناء نحو 3700 درجة مئوية. وتحت تأثير هذه الظروف الحرجة تغيّرت بنية المادة، وتحوّل الكربون الموجود في البلاستيك إلى بلورات ألماس متناهية الصغر.

إقرأ المزيد

شركة "ألروسا" الروسية تطرح ماسة للبيع سعرها أكثر من 1.5 مليون دولار (صورة)

لكن كيف يمكن الحفاظ عليها؟- فبفعل موجة الصدمة كان ألماس نانوي ناتج يتسارع إلى سرعة تتجاوز 10 كيلومترات في الثانية. وعند الاصطدام بسطح صلب كان يمكن أن يتحطم على الفور تقريبا. وطوّر العلماء فخا خاصا تمكن من حماية بلورات الألماس الناتجة كلها تقريبًا.

وبحسب تقديرات الباحثين، كانت كل نبضة ليزر تولّد نحو 10 تريليونات من الماس النانوي. لكن بسبب أحجامها الصغيرة للغاية يبقى مجموع كتلتها ضئيلا.

وبفضل صلابته الفائقة، يُستخدم الأماس النانوي منذ فترة طويلة في مواد التجليخ والتلميع. لكنه مطلوب أيضا في تقنيات أكثر تعقيدا، بما في ذلك أجهزة الاستشعار الكمومية، ومواد التباين للتصوير بالرنين المغناطيسي، ومحفزات التفاعلات الكيميائية.

ولا تزال التقنية الفريدة مخبرية حتى الآن. ولتطبيقها الصناعي، من الضروري زيادة إنتاج المادة الجاهزة بشكل كبير وتقييم استهلاك الطاقة في الإنتاج.

المصدر: تاس