Altın,Elmas gibi madenler için Dünyamızı yok ettiğimiz şu günlerde bilim insanları sadece 150 dakikda elmas üretti.
Milyarlarca yıl boyunca doğal elmaslar derin yeraltında aşırı basınçlar ve sıcaklıklarda oluşur. Sentetik formlar daha hızlı üretilebilir ancak genellikle birkaç haftaya kadar yoğun bir sıkıştırmaya ihtiyaç duyarlar.
Sıvı metallerin bir karışımına dayanan yeni bir yöntem, dev bir sıkıştırmaya ihtiyaç duymadan bir yapay elması birkaç dakika içinde ortaya çıkarabilir.
Yüksek sıcaklıklar hala gereklidir, yaklaşık 1.025°C veya 1.877°F, ancak 1 atm (veya standart atmosfer birimi) basınçta 150 dakikada sürekli bir elmas filmi oluşur. Bu, deniz seviyesinde hissettiğimiz basınca eşdeğerdir ve normalde gereken basınçtan on binlerce kez daha azdır.
Güney Kore'deki Temel Bilimler Enstitüsü'nden araştırmacılar tarafından yönetilen yenilikçi yaklaşımın arkasındaki ekip, sentetik elmas üretiminde önemli bir fark yaratma potansiyeline sahip olduğuna inanıyor.
Karbondan elmas üretimi için sıvı metale karbonun çözünmesi tamamen yeni değildir. Örneğin, General Electric yarım yüzyıl önce erimiş demir sülfür kullanarak bir süreç geliştirdi.
Ancak bu süreçler hala 5-6 gigapaskal basınç ve karbonun yapışması için bir elmas 'tohumu' gerektiriyordu.
Araştırmacılar, yayımlanan makalelerinde, "Sıvı metal alaşımı kullanarak 1 atm basınç ve ılıman bir sıcaklık altında elmas yetiştirmenin bir yolunu bulduk," diye yazıyor.
Basıncın azaltılması için dikkatlice karıştırılmış bir sıvı metaller karışımı kullanıldı: galyum, demir, nikel ve silikon. Özel bir vakum sistemi, grafitten yapılmış bir kılıf içine inşa edildi ve metal metan ve hidrojen kombinasyonuna maruz kalırken çok hızlı bir şekilde ısıtıldı ve sonra soğutuldu.
Bu koşullar, karbon atomlarının metandan erimiş metale yayılmasına neden olarak elmasların tohumları olarak hareket eder. Sadece 15 dakika sonra, küçük elmas kristallerinin parçaları sıvı metalin yüzeyinin hemen altından çıktı, iki buçuk saatlik maruz kalma ise sürekli bir elmas filmi oluşturdu.
Kristalleri oluşturan karbon konsantrasyonu yalnızca birkaç yüz nanometre derinliğinde azalsa da, araştırmacılar sürecin birkaç ayarlama ile geliştirilebileceğini düşünüyor.
"Açıklayıcı değişikliklerin, çok daha büyük bir potansiyel büyüme alanına ulaşmak için ısıtma elemanlarını yapılandırarak ve karbonu elmas büyüme bölgesine yeni yollarla dağıtarak elmasın çok geniş bir alanda yetiştirilmesini sağlaması mümkün olabilir," diye yazıyor araştırmacılar.
Bu değişiklikler zaman alacak ve bu sürece yönelik araştırma henüz çok erken aşamalarında, ancak yeni çalışmanın yazarları, bu yöntemin büyük bir potansiyele sahip olduğunu düşünüyorlar - ve diğer sıvı metallerin benzer veya hatta daha iyi sonuçlar almak için dahil edilebileceğini düşünüyorlar.
Şu anda kullanılan sentetik elmasların çoğunu oluşturmak için kullanılan süreç - birçok endüstriyel süreç, elektronik ve hatta kuantum bilgisayarlar için kullanılan süreç - birkaç gün alır ve çok daha fazla basınç gerektirir. Bu yeni teknik potansiyelini gerçekleştirirse, elmas yapmak çok daha hızlı ve çok daha kolay hale gelecek.
"Aynı veya hatta daha iyi sonuçlar almak için diğer sıvı metallerin dahil edilmesiyle, sıvı metallerin genel bir yaklaşımı, çeşitli yüzeylerde elmas büyümesini hızlandırabilir ve ilerletebilir ve belki de küçük elmas (tohum) parçacıklarının üzerinde elmas büyümesini kolaylaştırabilir," diye yazıyor araştırmacılar.
Kaynak:https://www.sciencealert.com/forget-billions-of-years-scientists-have-grown-diamonds-in-just-150-minutes
