طوكيو-سانا
ابتكر فريق بحثي يقوده علماء من جامعة طوكيو اليابانية طريقة جديدة لتحويل الكربون إلى ألماس، باستخدام شعاع إلكتروني موجه بدقة، وذلك دون الحاجة إلى الضغوط العالية ودرجات الحرارة المرتفعة التي تتطلبها الطرق التقليدية.
وذكرت مجلة ساينس الأمريكية، في دراسة نُشرت حديثاً، أن التقنية الجديدة تفتح آفاقاً واسعة لتطوير أدوات التصوير والتحليل في العديد من المجالات العلمية الدقيقة.
وتعتمد الأساليب التقليدية لتحويل الكربون إلى ألماس على محاكاة الظروف القاسية في باطن الأرض، والتي تشمل ضغوطاً تصل إلى عشرات الجيجاباسكال (GPa)، وهي وحدة قياس في النظام الدولي للوحدات (SI) للضغط، وحرارة تتجاوز آلاف الدرجات المئوية، إلى جانب تقنيات أخرى، مثل الترسيب الكيميائي للبخار، والتي تُعد معقدة ومكلفة.
وأوضح البروفيسور إييتشي ناكامورا، أستاذ الكيمياء العضوية بجامعة طوكيو والباحث الرئيس بالدراسة، أن فريقه استخدم جزيئاً يُعرف بـ “الأدامانتان” لكونه يمتاز ببنية كربونية ثلاثية الأبعاد تُشبه هيكل الألماس، ما جعله مرشحاً مثالياً للتجربة.
ونجح الباحثون في تفكيك روابط الأدامانتان وإعادة ترتيبها عبر توجيه شعاع إلكتروني باستخدام مجهر إلكتروني ناقل، ما أدى إلى تشكيل ألماس نانوي خالٍ من العيوب، بأقطار لا تتجاوز 10 نانومترات.
وأشارت الدراسة إلى أن هذه التقنية قد 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، بما يعزز من دقة العمليات ويقلل مخاطرها.
ويُعد تصنيع الألماس صناعياً تحدياً تقنياً كبيراً، إذ تتطلب الطرق التقليدية ظروفاً قاسية تحاكي باطن الأرض، كما أن البدائل الكيميائية مكلفة ومعقدة، ما يجعل الابتكارات الجديدة في هذا المجال محط اهتمام عالمي.
