صناعة الألماس من الصفر في 15 دقيقة فقط

<div id&equals;"wtr-content" &NewLine;&Tab; &Tab;data-bg&equals;"&num;FFFFFF" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-width&equals;"6" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mute&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fgopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement&equals;"bottom" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-content-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-touch&equals;"bottom" &NewLine;&Tab;&Tab; data-placement-offset-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-transparent&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-shadow&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-touch&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-non-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-comments&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-commentsbg&equals;"&num;ffcece" &NewLine;&Tab; &Tab;data-location&equals;"page" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedfg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-endfg&equals;"transparent" &NewLine;&Tab; &Tab;data-rtl&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;>&NewLine;<p>تخيل عالماً لم يعد فيه الألماس حجرًا نادرًا وباهظ الثمن، بل أصبح حجرًا كريمًا متاحًا بسهولة وبأسعار معقولة&period; لقد اتخذ العلماء خطوة كبيرة نحو تحقيق ذلك من خلال تطوير تقنية جديدة لتصنيع الألماس عند الضغط الجوي الطبيعي ودون الحاجة إلى جوهرة أولية &lpar;starter gem&rpar;&period; هذا الإنجاز يمكن أن يجعل من الممكن صناعة الألماس في المختبر بسهولة وكفاءة غير مسبوقة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>كان فريق بقيادة رودني روف، عالم الكيمياء الفيزيائية في معهد العلوم الأساسية في كوريا الجنوبية، رائدا في هذه الطريقة المبتكرة&period; ونشر النتائج التي توصلوا إليها في مجلة نيتشر في 24 أبريل&period; وتزيل التقنية الجديدة بعض عيوب الأساليب الحالية، والتي تتطلب ضغوطًا ودرجات حرارة شديدة، مما يجعلها تغير قواعد اللعبة في عالم تصنيع الألماس&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-كيف-يتشكل-الألماس-في-الطبيعة">كيف يتشكل الألماس في الطبيعة<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>في أعماق وشاح الأرض&lpar;&nbsp&semi;Earth&&num;8217&semi;s mantle&rpar;، وتحت ضغط ودرجات حرارة شديدين، يتم تصنيع الألماس في عملية طالما فتنت البشر&period; إن رحلة تكوينه هي شهادة على القوى المذهلة التي تشكل كوكبنا&period; لفهم كيف تمكن العلماء من تكرار هذه العملية في المختبر، يجب علينا أن نتعمق في تعقيدات تكوين <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;D9&percnt;84&percnt;D9&percnt;85&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D8&percnt;B0&percnt;D8&percnt;A7-&percnt;D8&percnt;AA&percnt;D9&percnt;85&percnt;D8&percnt;B7&percnt;D8&percnt;B1-&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;84&percnt;D8&percnt;A3&percnt;D9&percnt;84&percnt;D9&percnt;85&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D8&percnt;B3-&percnt;D8&percnt;B9&percnt;D9&percnt;84&percnt;D9&percnt;89-&percnt;D9&percnt;86&percnt;D8&percnt;A8&percnt;D8&percnt;AA&percnt;D9&percnt;88&percnt;D9&percnt;86&percnt;D8&percnt;9F&sol;" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">الألماس <&sol;a>الطبيعي&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تخيل بيئة تشبه الفرن، حيث تتعرض المعادن الغنية بالكربون لضغوط لا يمكن تصورها تصل إلى عدة جيجاباسكال ودرجات حرارة تتجاوز 2700 درجة فهرنهايت &lpar;1500 درجة مئوية&rpar;&period; هذا هو عالم وشاح الأرض، حيث يتشكل الألماس على مدى ملايين السنين&period; تبدأ العملية بصهارة غنية بالكربون تتصاعد من باطن الأرض، ثم تبرد وتتصلب تحت ضغط هائل&period; عندما تبرد الصهارة، تترابط ذرات الكربون معًا في بنية بلورية فريدة، مما يؤدي إلى ظهور الحجر الكريم المرغوب&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>الظروف اللازمة لتكوين الماس صعبة للغاية بحيث يصعب تكرارها على السطح&period; ومع ذلك، فقد سعى العلماء منذ فترة طويلة إلى كشف أسرار تكوين الألماس، مدفوعين بجاذبية تصنيع هذه الأحجار الكريمة في بيئة معملية&period; ويكمن التحدي في إعادة إنشاء المزيج المثالي من الضغط ودرجة الحرارة والكيمياء الموجودة في أعماق وشاح الأرض&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-التاريخ-العلمي-لتخليق-الألماس">التاريخ العلمي لتخليق الألماس<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>يتمتع تصنيع الألماس بتاريخ غني ورائع يمتد لعدة قرون&period; تعود أول محاولة مسجلة لإنشاء الألماس الاصطناعي إلى عام 1797، عندما حاول الكيميائي البريطاني سميثسون تينانت تحويل المواد المحتوية على الكربون إلى ألماس باستخدام ظروف الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية&period; وعلى الرغم من أن محاولته لم تنجح، إلا أنها كانت بمثابة بداية رحلة طويلة وشاقة لفك شفرة تصنيعه&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>ننتقل سريعًا إلى منتصف القرن العشرين، عندما تم تحقيق أول تخليق ناجح للألماس على يد فريق من العلماء في شركة جنرال إلكتريك &lpar;GE&rpar; في عام 1954&period; وقد قاد هذا العمل الرائد تريسي هول، الذي طور جهاز الضغط العالي والحرارة العالية &lpar;high-pressure and high-temperature &lpar;HPHT&rpar; growth&rpar; الذي يحاكي العملية الطبيعية لتكوين الألماس&period; استخدم فريق جنرال إلكتريك حاوية مضغوطة لإخضاع مادة تحتوي على الكربون لظروف قاسية، تشبه تلك الموجودة في أعماق وشاح الأرض&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>وسرعان ما أصبحت طريقة &lpar;HPHT&rpar; هي المعيار الذهبي لتصنيع الألماس، وظلت التقنية السائدة لعقود من الزمن&period; ومع ذلك، جاءت هذه الطريقة مصحوبة بمجموعة من التحديات الخاصة بها، بما في ذلك الحاجة إلى مكابس ضخمة، ودرجات حرارة عالية للغاية، والحاجة إلى جوهرة أولية&period; أدت هذه القيود إلى تطوير طرق بديلة، مثل ترسيب البخار الكيميائي &lpar;&nbsp&semi;&lpar;CVD&rpar; chemical vapor deposition&rpar;، مما أدى إلى القضاء على بعض عيوب &lpar;HPHT&rpar;&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-القضاء-على-عيوب-التصنيع">القضاء على عيوب التصنيع<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>لقد طور فريق روف الآن تقنية جديدة تقضي على بعض عيوب كل من &lpar;HPHT&rpar; و&lpar;CVD&rpar;&period; وباستخدام الغاليوم المسخن كهربائيًا مع القليل من السيليكون في بوتقة من الجرافيت، تمكنوا من تصنيع ألماس عند الضغط الجوي الطبيعي، دون الحاجة إلى جوهرة أولية&period; هذا الإنجاز لديه القدرة على إحداث ثورة في مجال تصنيع الألماس&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>يتضمن النهج المبتكر للباحثين ضخ غاز الميثان فائق السخونة والغني بالكربون من خلال غرفة مصممة خصيصًا، حيث يتلامس مع خليط الجاليوم والسيليكون&period; يحفز هذا المزيج الجديد تكوين الألماس، على الرغم من صغر حجمه، فهو عالي النقاء، مع وجود عدد قليل فقط من ذرات السيليكون فيه&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>أثبت الجاليوم، وهو عنصر غالبًا ما يتم تجاهله، أنه بطل غير متوقع في هذا الاكتشاف الرائد&period; حيث اختار الباحثون، بقيادة رودني روف، الجاليوم لخاصيته الفريدة وهي قدرته على تحفيز تكوين الجرافين من الميثان&period; الجرافين يحتوي على كربون نقي حيث تتشكل ذراته في طبقة واحدة، وهو يشبه الماس في التركيب ولكنه يختلف في ترتيبه الذري&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>في بوتقة الجرافيت، قام الباحثون بدمج الغاليوم مع قليل من السيليكون وخليط من الحديد والنيكل والجاليوم&period; تم تعريض هذا المزيج الفريد، الموجود في غرفة مبنية، لغاز الميثان الغني بالكربون شديد الحرارة&period; ويمكن تجهيز الغرفة، التي صممها المؤلف المشارك وون كيونغ سيونغ، في 15 دقيقة فقط، مما يسمح للفريق باختبار تركيزات مختلفة من المعادن والغازات بسرعة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>ومن خلال سلسلة من التجارب، قرر العلماء أن خليط الغاليوم والنيكل والحديد كان المحفز الأمثل لنمو الألماس&period; ولدهشتهم، بدأ الألماس يتشكل في قاعدة البوتقة بعد 15 دقيقة فقط من بدء التجربة&period; وفي غضون ساعتين ونصف الساعة، تشكلت طبقة ألماس أكثر اكتمالاً، وأكدت التحليلات الطيفية أنها نقية إلى حد كبير مع وجود عدد قليل من ذرات السيليكون&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>في حين أن الآلية الدقيقة وراء هذه العملية ليست مفهومة بالكامل بعد، يعتقد الباحثون أن انخفاض درجة الحرارة يدفع الكربون من الميثان نحو مركز البوتقة، حيث يندمج ويشكل الماس&period; يعد دور السيليكون في هذه العملية أمرًا بالغ الأهمية أيضًا، حيث يبدو أنه يعمل بمثابة بذرة يتبلور الكربون حولها&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-مستقبل-تصنيع-الألماس">مستقبل تصنيع الألماس<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>إن التقنية الرائدة لتصنيع الألماس تفتح مجموعة كبيرة من الإمكانيات لمختلف التطبيقات&period; في حين أن الألماس المصنوع باستخدام هذه الطريقة صغير جدًا حاليًا بحيث لا يمكن استخدامه كمجوهرات، فإن استخداماته المحتملة في التطبيقات التكنولوجية واسعة النطاق&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تخيل عالما حيث يتم استخدام الألماس، المعروف بصلابته الاستثنائية وموصليته الحرارية، لإنشاء أدوات حفر فائقة الكفاءة، مما يحدث ثورة في صناعات مثل التعدين والبناء&period; تصور أدوات القطع المطلية بالألماس والتي يمكنها التقطيع عبر أصعب المواد بسهولة، أو الإلكترونيات القائمة على الألماس والتي يمكن أن تعمل بسرعات ودرجات حرارة غير مسبوقة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>إن الآثار المترتبة على هذا الاكتشاف بعيدة المدى ومتعددة الأوجه&period; على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي الترانزستورات المعتمدة على الألماس إلى تطوير أنظمة حوسبة عالية السرعة يمكنها العمل في بيئات قاسية، كما هو الحال في صناعات الفضاء الجوي أو السيارات&period; إن إمكانات التقدم في مجالات مثل الطب والطاقة والتصنيع هائلة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>علاوة على ذلك، فإن القدرة على تصنيع الماس على نطاق واسع يمكن أن يكون لها تأثير كبير على البيئة&period; ومن خلال تقليل الحاجة إلى الألماس المستخرج بشكل طبيعي، يمكن أن تساعد هذه الطريقة في تقليل البصمة البيئية لصناعة التعدين&period; وبالإضافة إلى ذلك، فإن استخدامه في التطبيقات الصناعية يمكن أن يؤدي إلى ممارسات أكثر كفاءة واستدامة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-المصادر">المصادر&colon;<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;livescience&period;com&sol;chemistry&sol;scientists-grow-diamonds-from-scratch-in-15-minutes-thanks-to-groundbreaking-new-process" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">live science<&sol;a><&sol;p>&NewLine;<div class&equals;"uwp&lowbar;widgets uwp&lowbar;widget&lowbar;author&lowbar;box bsui sdel-9a8e25eb" ><div class&equals;"d-block text-center text-md-start d-md-flex p-3 bg-light ">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;elakademiapost&lowbar;tv&sol;"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;lh3&period;googleusercontent&period;com&sol;a&sol;AEdFTp72451qSF1y2KjiDJNOsWVMuK9W1jBsxpvkaPxVmg&equals;s96-c" class&equals;"rounded-circle shadow border border-white border-width-4 me-3" width&equals;"60" height&equals;"60" alt&equals;"أخبار علمية"><&sol;a>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<div class&equals;"media-body">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<h5 class&equals;"mt-0">Author&colon; <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;elakademiapost&lowbar;tv&sol;">أخبار علمية<&sol;a><&sol;h5>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<p><&sol;p>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div><&sol;div><&sol;div><div style&equals;'text-align&colon;center' class&equals;'yasr-auto-insert-visitor'><&excl;--Yasr Visitor Votes Shortcode--><div id&equals;'yasr&lowbar;visitor&lowbar;votes&lowbar;8802e6834c8b8' class&equals;'yasr-visitor-votes'><div class&equals;"yasr-custom-text-vv-before yasr-custom-text-vv-before-62792">اضغط هنا لتقييم التقرير<&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-second-row-container-8802e6834c8b8' &NewLine; class&equals;'yasr-vv-second-row-container'><div id&equals;'yasr-visitor-votes-rater-8802e6834c8b8' &NewLine; class&equals;'yasr-rater-stars-vv' &NewLine; data-rater-postid&equals;'62792' &NewLine; data-rating&equals;'0' &NewLine; data-rater-starsize&equals;'32' &NewLine; data-rater-readonly&equals;'false' &NewLine; data-rater-nonce&equals;'79bfbbed13' &NewLine; data-issingular&equals;'true' &NewLine; ><&sol;div><div class&equals;"yasr-vv-stats-text-container" id&equals;"yasr-vv-stats-text-container-8802e6834c8b8"><svg xmlns&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;w3&period;org&sol;2000&sol;svg" width&equals;"20" height&equals;"20" &NewLine; class&equals;"yasr-dashicons-visitor-stats" &NewLine; data-postid&equals;"62792" &NewLine; id&equals;"yasr-stats-dashicon-8802e6834c8b8"> &NewLine; <path d&equals;"M18 18v-16h-4v16h4zM12 18v-11h-4v11h4zM6 18v-8h-4v8h4z"><&sol;path> &NewLine; <&sol;svg><span id&equals;"yasr-vv-text-container-8802e6834c8b8" class&equals;"yasr-vv-text-container">&lbrack;Average&colon; <span id&equals;"yasr-vv-average-container-8802e6834c8b8">0<&sol;span>&rsqb;<&sol;span><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-loader-8802e6834c8b8' class&equals;'yasr-vv-container-loader'><&sol;div><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-bottom-container-8802e6834c8b8' class&equals;'yasr-vv-bottom-container'><&sol;div><&sol;div><&excl;--End Yasr Visitor Votes Shortcode--><&sol;div>