Bilim insanları fosil yakıt molekülünü saf elmas haline getiriyor

Bilindiği üzere elmaslar dünya yüzeyinin binlerce metre altında karbonun aşırı ısı ve basınç görmesi sonucu meydana gelmektedir. Bugün yeryüzünde rastlanan elmaslar ise milyonlarca yıl önce volkanik patlamalar ile yeryüzüne çıkmış olanlardır. Stanford Üniversitesinden araştırmacılar ise elmas oluşumunun arkasındaki mekanizmaları araştırmaktadırlar. Bu benzersiz maddenin sentetik formlarını üretmenin yeni yollarını ortaya çıkardıklarını da belirtmektedir. Ortaya çıkarılan bu yeni formlar ise sadece mücevher olarak kullanılan değerli taşlar olarak kalmayıp çoğu sektörde de kullanılabilmektedir. Stanford Üniversitesi’ndeki bilim adamları tarafından geliştirilen yeni yapay elmas türü, bu yüksek basınçlı üretim sürecine daha fazla ışık tutmaktadır. Araştırmaya göre ham petrol ve doğal gazda bulunan bir molekül, yapay elması yapısının başlangıç noktası olarak kullanılıyor.

Bilim insanları yeryüzünde doğal olarak oluşan maddelerin sentetik hallerini elde edebilmek için yıllardır uğraş vermektedir. Elde ettikleri dönüştürme yöntemleri ise oldukça fazla enerjiye ihtiyaç duyar ve bunun için katalizör gerekir. Bu problemi göz önüne alan araştırmacılar da bunu daha uygun koşullarda yapabilmenin yollarını aradılar. Araştırma baş yazarlarından Sulgiye Park, katalizör kullanılmadan tek bir maddenin saf elmasa dönüşebileceği bir sistem görebilmek için bu araştırmayı yaptıklarını belirtmiştir.

Sentetik elmas oluşturma çalışmalarına, petrol tanklarından rafine edilmiş tozlar ile başlandı. Tozları güçlü mikroskoplar ile inceleyen ekip, elmas kristallerini oluşturan atomlarla aynı şekilde organize edilen ve 1,2 ve 3 kafesli olarak oluşan tozlardaki atom modellerini inceledi. Geleneksel elmasların aksine bu farklı diamondoidler, tamamen karbondan oluşmazlar çünkü hidrojen içerirler. Ekip daha sonra bu diamondoidleri, bilim adamlarının sıklıkla aşırı baskı oluşturmak ve ultra sert malzemeler üretmek için kullandıkları cihaz olan ve elmas örs hücresi olarak bilinen bir yere taşıdılar.

Gelecek için Sentetik Elmas Üretimi

Bu malzemeler daha sonra lazer ile ısıtılıp bir dizi teste tabi tutuldular. Testler sonucunda 3 kafesli diamondoidin daha az enerji ile elmasa dönüşebileceğini fark ettiler. Yaklaşık 1,160 °F (627 °C) sıcaklığa ve dünya atmosferinden çok daha fazla basınca maruz kalan üç kafesli diamondoidin karbon atomları hızla hizaya girdi ve hidrojenleri kayboldu. Araştırmacılar keşfettikleri bu tekniğin elmasın küçük parçacıkların biraz daha fazlasını üretebildiğini belirtti. Araştırmanın gerçek öneminin ise elmas oluşturmak değil elmas oluşturulurken keşfedilen anlayışlar olduğu vurgulanmıştır.

Araştırmacılar bu yaklaşımdan başlayarak, elmasın daha az enerji ve daha hızlı şekilde üretilebileceğini vurgulamıştır. Ayrıca işlem sırasında elmasların doğal oluştuğu şartları sağlayarak işlemler hakkında daha da fazla bilgiye erişilebileceğinin altı çizilmiştir. Bu sentetik elmasların nasıl oluşturulabileceğine dair anlayışın geliştirilmesi, mücevher endüstrisinin de ötesinde sonuçlar doğurabilir. Sertlik, şeffaflık, kimyasal stabilite, ısı iletkenliği ve elmasların diğer benzersiz özellikleri kullanılarak tıptan biyolojik algılamaya ve kuantum hesaplamasına kadar uzanan alanlarda bilim insanları için oldukça yararlı olabilir.