حل معمای تبدیل گرافیت به اشکال مختلف الماس
دانشمندان چینی توانستند علت وجود تفاوت در شکل و تعداد الماس‌های مکعبی و شش‌وجهی را کشف کنند.
به گزارش ایسنا به نقل از فیز، گرافیت و الماس مکعبی و الماس شش‌وجهی سه شکل متفاوت از عنصر کربن هستند که در طبیعت یافت می‌شوند و تفاوت شکل آنها به خاطر تفاوت در آرایش اتم‌های کربن است. دلیل تبدیل گرافیت به الماس قرار گرفتن آن تحت فشار شدید است اما دلیل اینکه تعداد الماس‌های شش‌وجهی بیشتر بوده و نمونه‌های مکعبی‌شکل مورد استفاده در جواهر سازی کمترند، تا پیش از این به درستی کشف نشده بود.
محققان دانشگاه شانگهای چین با بررسی خواص و شبیه‌سازی شرایط مختلف توانستند دلیل این تفاوت را شناسایی کنند.
طبق نظر این محققان سرعت یا از منظر شیمیایی، سینِتیک دلیل اصلی تفاوت شکل الماسها محسوب می‌شود و سرعت ایجاد الماس‌های شش‌وجهی 40 برابر الماس‌های مکعبی است.
تبدیل گرافیت به الماس یک تبدیل جامد به جامد است که در فشار فوق‌العاده بالا رخ می‌دهد. میزان این فشار 200 هزار برابر فشار اتمسفر زمین و چیزی در حدود 20 میلیارد پاسکال است.
پیش از این پیش‌بینی می‌شد زمانی که میزان فشار کمتر از این مقدار باشد بیشتر الماس‌های مکعبی ایجاد می‌شوند و زمانی که فشار بالاتر برود می‌توان انتظار تولید الماس‌های شش‌وجهی را داشت و از نظر شیمیایی و فیزیکی تولید الماس‌های مربعی از نظر شرایط ترمودینامیکی راحت‌تر باشد.
اما محققان دانشگاه شانگهای در این شبیه‌سازی منحصر به فرد توانستند به این نکته پی ببرند که در تولید الماس اتصال بین گرافیت و هسته الماس نیز اهمیت دارد. آنها موفق شدند به هفت حالت مختلف از این اتصال دست پیدا کنند که با انرژی کمتری الماس تولید کنند.
نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که اتصال بین هسته الماس شش‌وجهی و گرافیت مستحکم‌تر از الماس‌های مربعی است و به همین دلیل تعداد آنها در طبیعت بیشتر است البته هر دو نوع الماسها در زندگی و صنعت، خواص و کاربردهای مختص خود را دارند.
منبع: ایسنا
10
