طريقة يابانية ثورية: تحويل الكربون إلى ألماس بتقنية جديدة دون الحاجة للحرارة أو الضغط

كشف فريق بحثي بقيادة علماء من جامعة طوكيو اليابانية عن ابتكار جديد يتمثل في طريقة لتحويل الكربون إلى ألماس باستخدام شعاع إلكتروني دقيق التوجيه. وتتميز هذه الطريقة بأنها لا تتطلب الضغوط العالية ودرجات الحرارة المرتفعة التي تتطلبها الطرق التقليدية.

وذكرت مجلة ساينس الأمريكية في دراسة حديثة أن هذه التقنية الجديدة تفتح آفاقًا واسعة لتطوير أدوات التصوير والتحليل في العديد من المجالات العلمية الدقيقة. تعتمد الأساليب التقليدية لتحويل الكربون إلى ألماس على محاكاة الظروف القاسية الموجودة في باطن الأرض، والتي تتضمن ضغوطًا تصل إلى عشرات الجيجاباسكال (GPa)، وهي وحدة قياس الضغط في النظام الدولي للوحدات (SI)، بالإضافة إلى حرارة تتجاوز آلاف الدرجات المئوية. كما تشمل التقنيات الأخرى المستخدمة الترسيب الكيميائي للبخار، وهي عملية معقدة ومكلفة.

وأوضح البروفيسور إييتشي ناكامورا، أستاذ الكيمياء العضوية بجامعة طوكيو والباحث الرئيس في الدراسة، أن فريقه استخدم جزيئًا يُعرف بـ "الأدامانتان"، وذلك لكونه يتميز ببنية كربونية ثلاثية الأبعاد تشبه هيكل الألماس، مما جعله مرشحًا مثاليًا لهذه التجربة.

نجح الباحثون في تفكيك روابط الأدامانتان وإعادة ترتيبها عن طريق توجيه شعاع إلكتروني باستخدام مجهر إلكتروني ناقل، مما أدى إلى تشكيل ألماس نانوي خالٍ من العيوب، بأقطار لا تتجاوز 10 نانومترات.

وأشارت الدراسة إلى أن هذه التقنية يمكن أن تمهد الطريق أمام استخدامات دقيقة في مجالات الطباعة الإلكترونية والهندسة السطحية، حيث يمكن التحكم في التفاعلات الكيميائية بواسطة شعاع إلكتروني بدلاً من المواد الكيميائية التقليدية، مما يعزز دقة العمليات ويقلل من المخاطر.

يُعد تصنيع الألماس صناعيًا تحديًا تقنيًا كبيرًا، حيث تتطلب الطرق التقليدية ظروفًا قاسية تحاكي الظروف الموجودة في باطن الأرض. كما أن البدائل الكيميائية مكلفة ومعقدة، مما يجعل الابتكارات الجديدة في هذا المجال محط اهتمام عالمي.

اخبار سورية الوطن 2_سانا