دانشمندان چینی ادعا میکنند که الماسی ششضلعی را ساختهاند که [وجود آن] مدتها صرفا به صورت نظری مطرح بود؛ مادهای که از نوع معمولی آن قویتر است و پیش از این، تنها در محل برخورد شهابسنگها یافت شده بود.
الماس مکعبی که به شکل معمول پیدا میشود، سختترین ماده معدنی روی زمین است و به طور گسترده از آن بهعنوان جواهرات، ابزارهای برش دقیق و نیمهرساناهای با عملکرد بالا استفاده میشود.
الماسهای ششضلعی نادر و به طور بالقوه مقاومترند، اما وجود واقعی آنها مدتها مورد مناقشه بوده است.
پژوهشگران در این مقاله، که در مجله «نیچر» (Nature) منتشر شده است، مینویسند: «از آنجا که هیچ مدرک تجربی قطعی برای اثبات وجود آن ارائه نشده، ویژگیهای فیزیکی الماس ششضلعی تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است.»
این مقاله جدید توضیح میدهد که چگونه این شکل دستنیافتنی از کربن، در آزمایشگاه ساخته شده است.
پژوهشگران آزمایشگاه کلیدی مواد و دستگاههای الماس در استان ههنان چین توضیح میدهند که چگونه با استفاده از فشار و دمای بسیار بالا، یک قطعه حجیم الماس ششضلعی خالص تولید کردهاند.
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
دانشمندان در این مطالعه، شکلی بسیار منظم از گرافیت را میان سندانهایی از جنس «کاربید تنگستن» قرار دادند و فشاری معادل ۲۰ گیگاپاسکال اعمال کردند که حدود ۲۰۰ هزار برابر فشار جو زمین است.
پژوهشگران میگویند این فرایند در دماهایی بین ۱۳۰۰ تا ۱۹۰۰ درجه سانتیگراد انجام شد.
بر اساس این مقاله، هنگامی که فشار از بالا بر لایههای انباشته کربن اعمال میشود، این به شکلگیری قطعهای در ابعاد میلیمتری از الماس ششضلعی خالص منجر میشود.
پژوهشگران نوشتند: «در اینجا ما گزارشی از تولید الماس ششضلعی خالص تکفاز با اندازه میلیمتری از گرافیت پیرولیتیک بسیار جهتدار (HOPG) ارائه میدهیم.»
دانشمندان در ادامه، از پراش پرتو ایکس، یعنی روشی استفاده کردند که در آن پرتوهای ایکس به اتمها برخورد میکنند تا موقعیت آنها را نقشهبرداری کنند، تا ثابت کنند این نمونه از نظر ساختاری یک الماس ششضلعی خالص است.
آنها همچنین از میکروسکوپهای پیشرفته استفاده کردند تا الگوهای لایهبندی ششضلعی منحصربهفرد اتمهای کربن را بهطور واضح مشاهده کنند.
پژوهشگران ویژگیهای مکانیکی ماده تازهتشکیلشده خود را با فشردن نوک یک الماس به درون نمونه، آزمایش کردند تا ارزیابی کنند که این ماده تا چه حد در برابر خراش یا فرورفتگی مقاومت میکند.
نمونه الماس ششضلعی، در مقایسه با بسیاری از الماسهای طبیعی که سختی حدود ۱۱۰ گیگاپاسکال دارند، سختی حدود ۱۱۴ گیگاپاسکال داشت.
این موضوع نشان میدهد که پژوهشگران احتمالا مادهای اندکی سختتر از الماسهای طبیعی ساختهاند.
دانشمندان نوشتند: «الماس ششضلعی تجمیعی [که به شکل توده درآمده]، در مقایسه با الماس مکعبی، سختی و پایداری حرارتی اندکی بالاتر نشان میدهد.»
آنها در این مقاله نوشتند: «این یافتهها به اختلاف نظر دیرینه در خصوص وجود الماس ششضلعی بهعنوان یک فاز کربنی مجزا پایان میدهد و شناخت جدیدی درباره گذار فازی گرافیت به الماس ارائه میکند و راه را برای پژوهشهای آتی و استفاده عملی از الماس ششضلعی در کاربردهای فناورانه پیشرفته هموار میکند.»
© The Independent
