پژوهشگران موفق شدند در روشی نوین با استفاده از پرتوهای الکترونی و بدون نیاز به فشار و حرارت در آزمایشگاه الماس مصنوعی بسازند.

همشهری آنلاین: تا پیش از این، الماس‌ یا در دل زمین و تحت فشار و دمای بسیار بالا شکل می‌گرفت یا به روش رسوب بخار شیمیایی (CVD) در آزمایشگاه ساخته می‌شد. اما تیم پژوهشگران دانشگاه توکیو به سرپرستی پروفسور «ایچی ناکامورا» روشی ابداع کردند که با آن می‌توان نانوالماس‌هایی به قطر حدود ۱۰ نانومتر را در شرایطی بسیار ملایم‌تر تولید کرد.

از آدامانتان تا نانوالماس

به گزارش آی ای، ماده اولیه این فرایند «آدامانتان» است؛ مولکولی هیدروکربنی با ساختار قفسه‌ای که اسکلت چهاروجهی آن بسیار شبیه به الماس است. در این ترکیب، اتم‌های کربن مانند الماس مرتب شده‌اند، اما هر کربن با یک اتم هیدروژن پوشیده شده است. برای تبدیل آدامانتان به الماس، لازم است پیوندهای کربن-هیدروژن شکسته شده و پیوندهای کربن-کربن جدید تشکیل شوند.

بیشتر بخوانید:

• از گره‌گشایی‌های علمی تا تهدیدهای غیرقابل مهار | آیا بشر باید ترمز پیشرفت هوش مصنوعی را بکشد؟
• طراحی آیفون ۱۷ قبل از رونمایی لو رفت
• قابلیت‌های لنز جدید اسنپ چت رونمایی شد | ساخت تصویر فقط با نوشتن یک جمله

ناکامورا و همکارانش با استفاده از پرتو الکترونی در میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) این کار را عملی کردند و برخلاف باور رایجی که معتقد است پرتو الکترونی مواد آلی را به سرعت تخریب می‌کند، در این آزمایش، پرتو الکترونی سبب جدا شدن هیدروژن‌ها و اتصال کربن‌ها شد. فرایندی که در نتیجه آن، همزمان با شکل‌ گرفتن شبکه بلوری الماس، گاز هیدروژن آزاد شد.

انقلاب در سنتز میکروسکوپی مواد

این دستاورد نه‌تنها فشار و گرمای شدید برای ساخت الماس را غیرضروری کرد، بلکه نشان داد پرتو الکترونی می‌تواند واکنش‌های شیمیایی کنترل‌شده ایجاد کند. این یافت همچنین این باور دیرینه‌ را نکه معتقد است تابش پرتو الکترونی همیشه نمونه‌های آلی را نابود می‌کند، نقض کرده است.

آزمایش این تیم پژوهشگر دستاورد علمی دیگری هم داشت که نشان داد ساختار منحصربه‌فرد مولکول «آدامانتان» کلید موفقیت این روش است، چراکه سایر هیدروکربن‌ها نتیجه مشابهی نداشتند.

کاربردهای نانوالماس

نانوالماس‌های حاصل می‌توانند نقش مهمی در صنایع پیشرفته داشته باشند. از جمله در فناوری‌های کوانتومی که به مراکز رنگی (color centers) در الماس‌ها برای ساخت رایانه‌ها و حسگرهای کوانتومی نیاز دارند. همچنین در مهندسی سطح، لیتوگرافی و حتی اخترشیمی این روش نویدبخش است. برای نمونه، امکان دارد برخی الماس‌های موجود در شهاب‌سنگ‌ها به همین شیوه و بر اثر تابش ذرات کیهانی پدید آمده باشند.

به گفته ناکامورا، این نمونه از سنتز الماس نشان می‌دهد که اگر مولکول‌ها ویژگی مناسب داشته باشند، پرتو الکترونی نه‌تنها آن‌ها را تخریب نمی‌کند، بلکه واکنش‌های شیمیایی دقیق و هدفمندی را امکان‌پذیر می‌سازد.

کد خبر 976479 منبع: همشهری آنلاین

• تلفیق هوش مصنوعی و مهمان‌نوازی کره‌ای + تصاویر | اولین کافه Perplexity در سئول افتتاح شد

• گلکسی خوش‌قیمت‌ روانه بازار شد | شبه پرچمدار سامسونگ با بدنه‌ ظریف و باتری قوی

• رویافروشی با دوره‌ آموزشی هوش مصنوعی | متخصص واقعی AI چه ویژگی‌هایی دارد؟

• جدیدترین‌های اپل تا سه‌شنبه رونمایی می‌شود | کوتاه از دنیای فناوری

• ساخت جواهر با استفاده از نور | دانشمندان بدون فشار و حرارت الماس ساختند

• سرمربی خارجی و محبوب پرسپولیسی‌ها: آماده‌ام جانشین قلعه‌نویی شوم

• در جنگ بعدی نتیجه ۶۰ بر صفر خواهد شد نه ۶ بر صفر !

• شوخی شهید باقری با سردار حاجی زاده درباره شلیک موشک های سجیل + ویدئو

• گمانه‌زنی گروسی درباره محل استقرار اورانیوم غنی‌شده با خلوص بالای ایران‌؛ در اعماق کوه‌ها در اصفهان آزماشگاه بزرگ دیگری وجود دارد که …

• هشدار رئیس مجلس درباره گرانی‌های اخیر | راه‌حل قالیباف برای مهار گرانی

• ادعاهای تازه گروسی درباره میزان آسیب وارد شده به تاسیسات هسته‌ای ایران | فقط به نیروگاه بوشهر دسترسی داریم

• اولتیماتوم عراقچی به اروپا و آمریکا | نیروهای مسلح ایران بار دیگر آماده‌اند تا اسرائیل را چنان شکست دهند که به «بابابزرگ» پناه ببرد

• سرمربی خارجی و محبوب پرسپولیسی‌ها: آماده‌ام جانشین قلعه‌نویی شوم

• اسرائیل تهدید به حمله کرد؛ وارد ماجراجویی سنگینی شد

• ادعاهای تازه گروسی درباره میزان آسیب وارد شده به تاسیسات هسته‌ای ایران | فقط به نیروگاه بوشهر دسترسی داریم

• اولتیماتوم عراقچی به اروپا و آمریکا | نیروهای مسلح ایران بار دیگر آماده‌اند تا اسرائیل را چنان شکست دهند که به «بابابزرگ» پناه ببرد

• بیرانوند اراده کند می‌تواند برای تیم ما بازی کند | دعوت جدید از گلر محروم؟

• گمانه‌زنی گروسی درباره محل استقرار اورانیوم غنی‌شده با خلوص بالای ایران‌؛ در اعماق کوه‌ها در اصفهان آزماشگاه بزرگ دیگری وجود دارد که …

• لحظات ریزش پل در حال ساخت در کربلا + فیلم

• مذاکرات با ایران به توافق نزدیک شده است + جزئیات

• هاشمیان بالاخره یک مهاجم را پسندید

• رباط پدیده پرسپولیس پاره شد؟ | اعلام آخرین وضعیت