اختراق هام .. العلماء ينتجون الماس في 150 دقيقة فقط
تاريخ النشر: 27th, April 2024 GMT
كوريا ج – يستغرق الماس الطبيعي مليارات السنين ليتشكل تحت الضغط ودرجات الحرارة الشديدة في أعماق الأرض، ولكن طريقة جديدة ومبتكرة يمكنها إخراج الماس الاصطناعي في غضون دقائق.
وتعتمد الطريقة على مزيج من المعادن السائلة، حيث نجح العلماء في تشكيل الماس في 150 دقيقة، عند درجة حرارة بلغت 1025 درجة مئوية و1 ضغط جوي (وحدة الغلاف الجوي القياسية)، أي ما يعادل الضغط الذي نشعر به عند مستوى سطح البحر (أقل بعشرات الآلاف من المرات من الضغط المطلوب عادة).
وقال علماء معهد العلوم الأساسية في كوريا الجنوبية، إنهم واثقون من إمكانية توسيع نطاق العملية لإحداث فرق كبير في إنتاج الماس الاصطناعي.
وأوضحوا أن إذابة الكربون إلى معدن سائل لتصنيع الماس ليس بالأمر الجديد تماما، حيث طورت شركة “جنرال إلكتريك” عملية هامة منذ نصف قرن باستخدام كبريتيد الحديد المنصهر.
لكن هذه العمليات لا تزال تتطلب ضغوطا تتراوح بين 5 إلى 6 غيغاباسكال، و”بذرة” ألماس حتى يتشبث الكربون بها.
وتمكّن فريق البحث من خفض معدل الضغط باستخدام مزيج من المعادن السائلة، ويشمل: الغاليوم والحديد والنيكل والسيليكون. وصمم نظاما داخل غلاف الغرافيت (أحد أشكال الكربون والألماس) لتسخين وتبريد المزيج المعدني بسرعة كبيرة أثناء تعرضه لمزيج من الميثان والهيدروجين.
وتساعد هذه العملية على انتشار ذرات الكربون من الميثان إلى المعدن المنصهر، لتكون بمثابة بذور للماس. وبعد 15 دقيقة فقط، ظهرت شظايا صغيرة من بلورات الماس من المعدن السائل.
وقال العلماء: “التعديلات المباشرة يمكن أن تساهم في إنتاج الماس على مساحة كبيرة جدا باستخدام سطح أو واجهة أكبر”.
وما يزال البحث في هذه العملية في مراحله المبكرة، لكن معدي الدراسة الجديدة يعتقدون أن لديها الكثير من الإمكانات، ويمكن دمج معادن سائلة أخرى للحصول على مواد مماثلة.
وإذا حققت هذه الطريقة الجديدة إمكاناتها، فإن صناعة الماس ستصبح أسرع بكثير وأسهل.
نشرت الدراسة في مجلة الطبيعة.
المصدر: ساينس ألرت
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
إقرأ أيضاً:
“نجاح عالمي هائل”.. تلاشي الغازات المدمرة لطبقة الأوزون بشكل أسرع من المتوقع
#سواليف
أعلن #علماء أن الجهود الدولية لحماية #طبقة_الأوزون حققت “نجاحا عالميا هائلا” بعد أن كشفوا عن انخفاض #الغازات_الضارة في #الغلاف_الجوي بشكل أسرع من المتوقع.
يهدف “بروتوكول مونتريال” الموقع في عام 1987 إلى التخلص التدريجي من المواد المستنفدة للأوزون الموجودة في المقام الأول في أجهزة التبريد وتكييف الهواء وبخاخات الأيروسول.
ومنذ اكتشاف الثقب في طبقة الأوزون عام 1985، اتفقت الدول على المعاهدات وعدلتها للمساعدة في تعافيه، وكان بروتوكول مونتريال بشأن المواد المستنفدة لطبقة الأوزون، الذي صادقت عليه كل الدول الأعضاء في الأمم المتحدة، أحد أهم هذه الاتفاقيات، حيث يُنظر إليه على نطاق واسع باعتباره الاتفاق البيئي الأكثر نجاحا على الإطلاق.
مقالات ذات صلة
ووجدت دراسة جديدة أن مستويات مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFC)، وهي الغازات الضارة المسؤولة عن الثقوب في طبقة الأوزون، آخذة في الانخفاض الآن، منذ خمس سنوات من بلوغها ذروتها في عام 2021.
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة لوك ويسترن من جامعة بريستول في المملكة المتحدة لوكالة “فرانس برس”:”لقد كان هذا نجاحا عالميا هائلا. نرى أن الأمور تسير في الاتجاه الصحيح”.
وبحسب التقرير، فقد تم التخلص التدريجي من مركبات الكربون الكلورية الفلورية (CFC) الأكثر ضررا بحلول عام 2010 في محاولة لحماية طبقة الأوزون، الدرع الذي يحمي الحياة على الأرض من المستويات الضارة للأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس.
ومن المتوقع أن يتم التخلص من مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون التي حلت محلها بحلول عام 2040.
وتحتوي مركبات الكربون الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFC) على الكلور والفلور والكربون (تماما مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFC))، ولكنها تحتوي أيضا على ذرة هيدروجين ما يقلل من استقرارها ويمنحها عمرا أقصر.
وفحصت هذه الدراسة، التي نشرت في مجلة Nature Climate Change، مستويات هذه الملوثات في الغلاف الجوي باستخدام بيانات من التجربة العالمية المتقدمة لغازات الغلاف الجوي والإدارة الوطنية الأمريكية للغلاف الجوي والمحيطات.
وأرجع ويسترن الانخفاض الحاد في مركبات الكربون الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFC) إلى فعالية بروتوكول مونتريال.
وقال ويسترن: “فيما يتعلق بالسياسة البيئية، هناك بعض التفاؤل بأن هذه المعاهدات البيئية يمكن أن تنجح إذا تم سنها بشكل صحيح واتباعها بشكل صحيح”.
وتعد كل من مركبات الكربون الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFC) مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFC) من غازات الدفيئة القوية، ما يعني أن انخفاضها يساعد أيضا في مكافحة ظاهرة الاحتباس الحراري.
وأشار ويسترن إلى أن ممركبات الكربون الكلورية فلورية (CFC) يمكن أن تبقى في الغلاف الجوي لمئات السنين، في حين أن عمر مركبات الكربون الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFC) يبلغ نحو عقدين من الزمن.
وحتى بعد توقف إنتاجها، فإن الاستخدام السابق لهذه المنتجات سيستمر في التأثير على الأوزون لسنوات قادمة.
وقدر برنامج الأمم المتحدة للبيئة في عام 2023 أن الأمر قد يستغرق أربعة عقود قبل أن تتعافى طبقة الأوزون إلى مستوياتها قبل اكتشاف الثقب لأول مرة في الثمانينيات.
طقس الأحد: استمرار الأجواء الحارة بمختلف مناطق المملكة.. ورياح مثيرة للأتربة على بعضها