چگونه تولید نانو الماس‌ شبیه‌سازی شد؟

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، دانشمندان پس از شبیه‌سازی «رودخانه‌های الماسی» که تصور می‌شود در اعماق اورانوس و نپتون شکل می‌گیرند، این نظریه را مطرح کردند که ممکن است این فعل و انفعالات بر روی تمام سیارات عالم رخ دهد.

محققان پیش از این گفته بودند که فشار و دمای بسیار بالا، هیدروژن و کربن را به الماس جامد در هزاران کیلومتری زیر سطح غول‌های یخی [اورانوس و نپتون] تبدیل می‌کند.  اکسیژن را نیز به مخلوط هیدروژن و کربن اضافه کرده و می‌گوید که این رودخانه‌های الماسی می‌تواند بیش از آنچه تصور می‌شد رایج باشد.

دومینیک کراوس، فیزیکدان آزمایشگاه تحقیقاتی «HZDR» آلمان و یکی از نویسندگان این مطالعه گفت که الماس‌ها از یک «مایع داغ و متراکم» تشکیل می‌شوند و سپس به آرامی به سمت هسته سنگی سیارات در ۱۰ هزار کیلومتری زیر سطح آن‌ها فرو می‌روند.

در این دو سیاره، دما چند هزار درجه سانتی‌گراد است و فشار در اتمسفر این دو سیاره چندین میلیون بار بیشتر از زمین است که شرایطی برای جدا شدن ترکیبات هیدروکربنی ایجاد می‌کند و سپس بخش‌های کربنی فشرده به الماس تبدیل می‌شوند.

کراوس به خبرگزاری فرانسه گفت که الماس‌ها می‌توانند لایه‌های وسیعی را تشکیل دهند که «صدها کیلومتر یا حتی بیشتر» را در بر می‌گیرند.

تیم تحقیقاتی با هدف شبیه‌سازی این فرآیند، ترکیب لازم از کربن، هیدروژن و اکسیژن را در یک منبع در دسترس پیدا کرد. این ماده چندان عجیب و غریب نبود. دانشمندان نوعی پلاستیک پلی‌اتیلن ترفنات را که در ساخت بطری‌های معمولی مانند بطری‌های نوشابه استفاده می‌شود آزمایش کردند.

آن‌ها یک لیزر نوری پرقدرت را روی این پلاستیک‌ها در آزمایشگاهی در کالیفرنیا تاباندند. این ماده ترکیب مناسبی از کربن، هیدروژن و اکسیژن را دارد. کراوس گفت: «تشعشع‌های بسیار بسیار کوتاه اشعه ایکس با روشنایی باورنکردنی» به آن‌ها این امکان را داد تا فرآیند شکل‌گیری نانو الماس‌ها را تماشا کنند، الماس‌های بسیار کوچکی که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود.»

او افزود: «اکسیژنی که به مقدار زیاد در آن سیارات وجود دارد به تفکیک اتم‌های هیدروژن از کربن کمک می‌کند بنابراین تشکیل الماس‌ها آسان‌تر می‌شود.»

روش جدید برای ساخت نانو الماس؟

این آزمایش می‌تواند به راه جدیدی برای تولید نانو الماس بینجامد که کاربردهای گسترده و رو به افزایشی در داروسازی، حس‌گرهای پزشکی، جراحی غیر تهاجمی و الکترونیک کوانتومی دارد.

بنجامین اوفوری اوکای یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: «روشی که در حال حاضر با آن نانو الماس‌ها ساخته می‌شوند، قرار دادن مواد غنی از کربن یا الماس در معرض انفجارهای بسیاری قوی است. اما تولید نانو الماس با روش لیزری می‌تواند راهی تمیزتر و کنترل‌شده‌تری باشد.»

دانشمندان می‌گویند که الماس‌های تولید شده در نپتون و اورانوس می‌توانند میلیون‌ها قیراط وزن داشته باشند.

با این حال درباره آنچه واقعا در قلب نپتون و اورانوس، دورترین سیارات منظومه شمسی اتفاق می‌افتد باید منتظر ماموریت‌های فضایی آینده باشیم.

انتهای پیام/۴۱۲۹/