يُعد الألماس الطبيعي أقصى المعادن على وجه الأرض، ويتكوّن في باطن الأرض تحت ضغط شديد ودرجات حرارة عالية على مدار مليارات السنين، إلا أنّ الألماس الصناعي يختصر تلك المدّة الزمنية الهائلة إلى وقتٍ قياسي ضمن حدود 15 دقيقة فقط باستخدام تقنيات وأساليب متقدمة، وفقا لبحث كوري حديث.
وفي الحالة الطبيعية قد يصل الضغط إلى عدة غيغاباسكالات، وترتفع درجة الحرارة إلى ما يفوق 1500 درجة مئوية في المنطقة الواقعة تحت القشرة الأرضية بمئات الكيلومترات حيث يتكوّن الألماس.
وتمكن العلماء من إنتاج الألماس الصناعي في ظروف مشابهة، وتُعرف هذه العملية باسم "النمو تحت الضغط الحالي ودرجة الحرارة العالية"، وتتضمن العملية إعدادات قصوى لإذابة الكربون في محلول معدني منصهر مثل الحديد، ومن ثَم وضع بذرة ألماس صغيرة داخل المحلول والتي تعمل بدورها كقالب أو نواة تتشكل حولها الألماسة الجديدة. وعندما يذوب الكربون فإنّه يأخذ بالترسب والتبلور حول النواة تحت ضغط ودرجة حرارة عالية.
إلا أنّ هذه العملية تستغرق وقتا طويلا قد يصل إلى أسبوعين، وتُنتج ألماسات صغيرة لا يزيد حجمها عن حبّة التوت الأزرق. وفي اكتشاف حديث اقترح مَخبريون طريقة بديلة وثورية لإنتاج الألماس الصناعي وفق تقنية "الترسيب الكيميائي للبخار".
فقد طور فريق بحثي من معهد العلوم الأساسية في كوريا الجنوبية تقنية جديدة ثورية نُشِرت في بحث لهم بعنوان "نمو الألماس في المعدن المنصهر عند الضغط الجوي الطبيعي".
واستخدم الفريق بوتقة من الغرافيت تحتوي على غاليوم مسخَّن كهربائيا مع كمية صغيرة من السيليكون، ويرجع اختيار عنصر الغاليوم لأنّه قادر على تحفيز تكوين الغرافين من الميثان وفقًا لدراسة سابقة.
والغرافين هو مادة متأصلة من الكربون، حيث يكونان متشابهين في التركيب الكيميائي ومختلفين في التركيب البلوري. وأما الميثان فهو مركب كيميائي يحتوي على ذرة كربون واحدة مرتبطة بأربع ذرات من الهيدروجين.
ووُضعت البوتقة داخل حجرة تتسع لـ9 لترات مهيأة خصيصا لهذا الغرض بحيث يتدفق غاز الميثان الغني بالكربون في عملية تستغرق 15 دقيقة فقط، ومثل هذه الحجرات تسمح للباحثين بإجراء تجاربهم بسرعة عالية ضمن تركيزات مختلفة من المعادن والغازات.
واكتشف الباحثون أنّ خليط الغاليوم والنيكل والحديد الممزوج بقليل من السيليكون؛ هو الخليط الأمثل لتحفيز نمو الألماس، في حين أدّى انخفاض درجة الحرارة إلى دفع ذرات الكربون من الميثان نحو قاع البوتقة حيث تتحد لتكوين الألماس حول السيليكون الذي يعمل عمل البذرة لتبلور الكربون.
وأشار التحليل الطيفي أنّ الألماس الناتج بهذه التقنية نقي إلى حدٍ كبير، وذلك رغم وجود عدد قليل من ذرّات السيليكون، ولا يعلم الباحثون بعد التفاصيل الغامضة التي أدّت إلى إنتاج الألماس الصناعي على هذا النحو.
وعلى نقيض الطريقة التقليدية في إنتاج الألماس الصناعي، فإنّ هذه الطريقة ما زالت بعيدة كل البعد عن تكوين الألماس بأحجام كبيرة، ولا ترقى إلى أن تدخل في صناعة الجواهر وغيرها من الحُلي. لذا يسعى الباحثون إلى تخطي مثل هذه العقبات للحصول على جواهر ثمينة وقيّمة في وقت قياسي، لا سيما وأنّها لا تتطلب ضغطا كبيرا ودرجة حرارة عالية.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات
إقرأ أيضاً:
هيئة الاستثمار تبحث إنشاء مجمع صناعي للغزل والنسيج باستثمارات 100 مليون دولار
استقبل حسام هيبة، الرئيس التنفيذي للهيئة العامة للاستثمار والمناطق الحرة، وفدا من إحدى كبرى الشركات الصينية المتخصصة في صناعة الأقمشة، وأحد الشركات العاملة بالمنطقة الحرة في شبين الكوم.
تناول اللقاء مناقشة خطة الشركة الصينية للتوسع في السوق المصرية من خلال إنشاء مصنع جديد للغزل والنسيج، حيث أعربت الشركة عن رغبتها في إقامة مشروع صناعي على مساحة 200 ألف متر مربع، بنظام المنطقة الحرة أو المنطقة الاقتصادية الخاصة، باستثمارات تقدَّر بنحو 100 مليون دولار، ويوفّر ما يقرب من 1500 فرصة عمل مباشرة.
ويستهدف المشروع أن يصبح مركزًا لتصنيع الأقمشة وتصديرها إلى الأسواق الأوروبية والإفريقية.
كما تم استعراض خطط التوسع الخاصة بشركة أخرى عاملة في المنطقة الحرة بشبين الكوم، والتي تسعى إلى تعزيز طاقتها الإنتاجية وتوسيع أنشطتها.
وأكد حسام هيبة على الجاهزية التامة للبنية التحتية الصناعية في مصر لاستقبال الاستثمارات الجديدة، مشيرا إلى أن الدولة ضخت استثمارات تجاوزت 4 مليارات دولار لتحديث المصانع المملوكة لقطاع الأعمال العام، بما في ذلك استيراد أحدث المعدات الأوروبية، مع توفير نماذج شراكة مرنة للمستثمرين الأجانب تشمل التملك والتأجير وحق الانتفاع.
وفي سياق متصل، أوضح حسام هيبة الفروقات الجوهرية بين نظم الاستثمار المختلفة، وهي المناطق الحرة العامة والخاصة، والمناطق الاقتصادية ذات الطبيعة الخاصة (مثل قناة السويس). وأكد سيادته أن هذا التنوع يهدف إلى توفير خيارات مرنة تمكن المستثمرين من اختيار النظام الأمثل الذي يتوافق مع طبيعة المشروع لتحقيق أقصى استفادة ممكنة من الحوافز والتيسيرات الحكومية.
وأضاف هيبة أن موقع مصر الاستراتيجي، واتفاقيات التجارة الحرة، وتنافسية سوق العمل، يجعلها وجهة مثالية لصناعات الغزل والنسيج الموجهة للتصدير.
وفي هذا الإطار، شدد هيبة على إمكانية استغلال الطاقات الصناعية القائمة داخل شركات الغزل والنسيج بالمحلة الكبرى، لما تمتلكه من قدرات إنتاجية متقدمة وبنية صناعية قوية، مؤكداً أن هذه الإمكانات تمثل فرصة لتعزيز التكامل الصناعي مع الاستثمارات الجديدة في القطاع، وتحقيق أقصى استفادة من الخبرات والتجهيزات المتاحة لدعم التوسع في صناعة الغزل والنسيج.
وأكد رئيس الهيئة أن القطاع الصناعي، وعلى رأسه قطاع الغزل والنسيج، يُعد من القطاعات ذات الأولوية خلال المرحلة الحالية، نظرًا لدوره المحوري في تعزيز الصادرات، وتعميق الصناعة، وزيادة فرص العمل، بما يعكس توجه الدولة نحو جذب استثمارات كبرى في هذا المجال ودعم توسّع الطاقة الإنتاجية الوطنية.
و من جانبهم، أعرب ممثلو الشركات عن تقديرهم للبيئة الاستثمارية المحفزة في مصر، ولما توفره من دعم وتسهيلات للمستثمرين، مؤكدين تطلعهم لبدء الإجراءات التنفيذية للمشروع الجديد في أقرب وقت، وتعزيز تعاونهم مع الجهات المصرية لضمان سرعة تنفيذ خطط التوسّع وتحقيق أهداف المشروع.
مطر: زيارة المفتي امام إلى أوستراليا تعكس تقدير الجالية لنهج الاعتدال