تولید الماس با الکترون ممکن شد

محققان دانشگاه توکیو روش نوینی برای ابداع الماس مصنوعی با استفاده از تشعشعات الکترون ابداع کرده اند.

به گزارش قطره به نقل از اینترستینگ انجینیرینگ، این روش مسیر تازه‌ای برای تصویربرداری و تحلیل اشکال نوین هموار می‌کند.

الماس‌ها معمولاً در فشار و دمای بالا، مشابه شرایط زیرزمین و از طریق فرایند رشد کنترل‌شده‌ای به نام رسوب بخار شیمیایی تولید می‌شوند. اما پژوهشگران ژاپنی به رهبری ایچی ناکامورا موفق به کشف روشی شدند که با بهره‌گیری از اشعه الکترونی، امکان ساخت نانوالماس‌ها در فشار اندک را فراهم می‌کند.

در این پژوهش از آدامانتان، یک مولکول هیدروکربنی قفسی‌شکل با همان اسکلت چهاروجهی کربن مشابه الماس، به‌عنوان ماده اولیه استفاده شد. در آدامانتان اتم‌های کربن در آرایش الماس‌مانند قرار دارند اما هر کربن با اتم‌های هیدروژن پوشیده شده است. برای تبدیل آدامانتان به الماس، لازم بود پیوندهای کربن-هیدروژن شکسته و هیدروژن‌ها حذف شوند تا کربن‌ها بتوانند پیوندهای تازه‌ای با یکدیگر برقرار کنند.

پژوهشگران با استفاده از اشعه الکترونی در میکروسکوپ TEM و برخورد کنترل‌شده آن با کریستال‌های آدامانتان، این هدف را محقق کردند. برخلاف باور رایج که مولکول‌های آلی در اثر تابش الکترون نابود می‌شوند، اشعه مذکور موجب جدایش هیدروژن‌ها و برقراری پیوند میان کربن‌ها شد. در نتیجه، شبکه‌ای الماسی به‌تدریج شکل گرفت و طی این فرآیند گاز هیدروژن آزاد شد.

به این ترتیب، بدون نیاز به فشار یا گرمای بالا، نانوالماس‌هایی بی‌نقص با قطری تا 10 نانومتر ساخته شدند.

این دستاورد می‌تواند زمینه‌ساز توسعه فناوری‌های نوین کوانتومی، مهندسی سطح و لیتوگرافی باشد.