به گزارش ایسنا، در حال حاضر، الماس‌ها به‌طور معمول در شرایط بسیار شدید گرما و فشار شکل می‌گیرند، مانند آنهایی که عمیق درون زمین هستند، یا از طریق یک فرایند رشد کنترل‌شده به نام رسوب بخار شیمیایی.

به نقل از آی‌ای، با این حال، محققان ژاپنی به رهبری پروفسور اِئیچی ناکامورا راهی را برای ساختن الماس‌های کوچک (نانوالماس‌ها) در فشارهای نسبتا پایین با استفاده از یک پرتو الکترونی کشف کرده‌اند.

ماده‌ آغازین آنها «آدامانتان» بود که یک مولکول هیدروکربنی قفسی-شکل با اسکلت پایه‌ کربنی چهاروجهی مشابه الماس است.

در آدامانتان، اتم‌های کربن در آرایشی مشابه الماس‌مانند قرار دارند، اما هر کربن با اتم‌های هیدروژن پوشیده شده است. برای تبدیل آدامانتان به الماس، باید هیدروژن‌ها را جدا کنید و پیوندهای کربن-هیدروژن را بشکنید. همچنین نیاز است کربن‌ها را به هم متصل کنید و پیوندهای جدید کربن-کربن تشکیل دهید. برای دستیابی به این هدف، محققان از پرتوهای الکترونی درون یک میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) استفاده کردند و آنها به‌طور دقیق به بلورهای آدامانتان شوک دادند.

پیشرفت در الماس‌های مصنوعی

به جای نابود کردن مولکول‌ها که چیزی بود که بیشتر افراد فکر می‌کردند رخ خواهد داد، پرتو باعث شد هیدروژن‌ها جدا شوند و کربن‌ها به هم متصل شوند و به این ترتیب به‌آرامی یک شبکه‌ الماسی ساخته شود.

در طول این فرایند، گاز هیدروژن آزاد شد و نانوالماس‌های بدون نقص شکل گرفتند. این یک موضوع حائز اهمیت است، زیرا فرایند جدید نیازمند هیچ فشار خردکننده یا گرمای سوزانی نیست. در عوض، تابش کنترل‌شده‌ الکترون در شرایط ملایم انجام شد.

با این حال، روش جدید نه تنها آنها را نابود نکرد، بلکه در واقع یک واکنش شیمیایی کنترل‌شده را امکان‌پذیر ساخت.

جالب اینجاست که محققان دریافتند که آدامانتان یک عنصر کلیدی است، زیرا دیگر هیدروکربن‌ها در این فرآیند عمل نکردند. اسکلت الماس‌مانند آن، آن را به‌طور منحصربه‌فردی به‌عنوان یک پیش‌ماده به گزینه‌ای مناسب تبدیل کرد.

پتانسیل جالب در صنایع گوناگون

این روش جدید می‌تواند کاربردهای جالبی در صنایع گوناگون داشته باشد. برای مثال می‌تواند برای توسعه فناوری‌های جدید کوانتومی استفاده شود، جایی که نانوالماس‌ها می‌توانند مراکز رنگی را در خود جای دهند که در رایانه‌ها و حسگرهای کوانتومی استفاده می‌شوند.

اخترشیمی نیز می‌تواند از این ایده بهره ببرد که الماس‌ها در شهاب‌سنگ‌ها و سنگ‌ها ممکن است از طریق تابش ذرات کیهانی شکل گرفته باشند، نه فقط از طریق گرما و فشار.

این کشف یک باور دیرینه را بر هم می‌زند که پرتوهای الکترونی فقط مولکول‌های آلی را نابود می‌کنند و نشان می‌دهد که با طراحی مناسب مولکولی (مانند آدامانتان)، پرتوهای الکترونی می‌توانند در عوض واکنش‌های شیمیایی بسیار ویژه‌ای را هدایت کنند و افق‌های جدیدی در سنتز نانومواد و میکروسکوپی الکترونی بگشایند.

انتهای پیام