الماس مصنوعی چگونه در آزمایشگاه ساخته می شود؟
وقتی صحبت از لوکس بودن به میان می‌آید، الماس، یکی از اولین اشیایی است که به ذهن، تداعی میشود. احتمالا باور اینکه چنین ماده ارزشمندی از جنس گرافیت یک مداد بی ارزش باشد، سخت است. اما واقعیت این است که هر دوی این مواد، از کربن ساخته شده‌اند، اما چیزی که الماس گرانبها را از گرافیت، متمایز کرده، نحوه کنار هم قرار گرفتن یا آرایش اتم‌های کربن آن است. همین آرایش خاص نیز باعث شده تا الماس به یکی از سخت‌ترین مواد دنیا تبدیل شود. در این پست، مراحل ساخت الماس مصنوعی در آزمایشگاه را به طور مختصر مرور خواهیم کرد. با گجت نیوز همراه باشید…
گرانبها بودن الماس، مانند همه مواد گرانبهای دیگر، تاجران زیادی را به سمت استخراج آن کشیده است. استخراج الماس هم مانند بسیاری از مواد دیگر، بسیار دشوار است؛ اما راه ساده‌تری هم وجود دارد: الماس مصنوعی که در آزمایشگاه تولید میشود. البته الماس مصنوعی حدود 15 تا 30 درصد از نمونه‌های مشابه طبیعی خود، ارزانتر است.
داستان الماس‌های طبیعی، از اتم‌های کربنی آغاز میشود که در میان انبوهی از سنگ‌های موسوم به زنولیت و حدود 160 کیلومتر زیر زمین، به شدت، فشرده می‌شوند. زنولیت ها در دمای حدود 1100 درجه سانتیگراد پخته می‌شوند و سپس با جریانی از گدازه‌ها به سطح زمین می‌رسند. حالا کربن‌های درون زنولیت ها در لبه‌های یک مجرای هویج مانند، سرد شده و به الماس تبدیل می‌شوند.
به همین دلیل است که اکثر معادن استخراج الماس، به شکل مخروط هستند. در واقع کارگران با حفر دیواره‌های این مجرا، در جستجوی زنولیت‌های حاوی الماس هستند.
از سال 1954، الماس با رنگ‌ها و خلوص مختلف در آزمایشگاه ساخته شد.
مشهورترین روش برای ساخت الماس مصنوعی، تجزیه بخار شیمیایی (CVD) نام دارد که با دانه‌های بسیار زیر الماس آغاز میشود.
هر یک از این دانه‌های ریز، دقیقا ساختاری مانند الماس دارد، یعنی از شبکه‌های تکرارشده اتم‌های کربن، ساخته شده است.
این دانه‌ها، درون یک کوره پلاسمای مایکروویو گذاشته می‌شوند. این کوره، گاز طبیعی را به درون یک پلاسمای کربنی می‌کوبد به طوری که به هر دانه چسبیده و به طور آهسته و اتم به اتم، یک الماس را می‌سازد!
طبق آزمایش‌های کمپانی Pure Grown Diamonds، برای ساخت یک الماس مصنوعی در ابعاد قابل توجه، حدود 10 تا 12 هفته وقت، لازم است که نسبت به زمان ساخت یک الماس طبیعی، عملا یک چشم برهم زدن به حساب می‌آید! به همین دلیل است که لئوناردو دی کاپریو و ده‌ها میلیاردر در صنعت الماس مصنوعی در کمپانی Diamond Foundry سرمایه گذاری کرده‌اند. در واقع لئوناردو دی کاپریو پس از باری در فیلم مشهور الماس خونین در سال 2006، وارد صنعت الماس شد.
فرآیند ساخت الماس مصنوعی در کمپانی Diamond Foundry نیز از همان روش تجزیه بخار شیمیایی اما با فشار کمتر و دمای بالاتر استفاده می‌کند. این فرآیند در یک راکتور انجام میشود که می‌تواند تا دمای حدود 4500 درجه سانتیگراد داغ شود!
الماس مصنوعی رشد می‌کند و سپس به کمک یک لیزر پرقدرت به شکل‌های مختلف، بریده میشود.
در اکثر موارد و به منظور بیشترین بهره وری، الماس مصنوعی به شکل مربعی بریده میشود.
در مرحله بعد، کارگران ماهر، الماس مصنوعی را درست مانند الماس طبیعی، صیقل می‌دهند.
سپس به کمک یک لیزر، روی الماس‌های با عیار بالای 1/4، یک عدد، ثبت شده و در نهایت آنها را بر اساس رنگ، برش، عیار و وضوح دسته بندی می‌کنند.
الماس مصنوعی به عنوان یک سنگ گرانبها و مقاوم به خرده فروشی‌ها، فروخته میشود.
الماس‌های ارزانتر را میتوانید خارج از جواهرفروشی‌ها هم پیدا کنید، مثلاً الماس‌های سر دریل که برای خراشیدن شیشه به کار می‌روند.
شکل زیر یک الماس ویفری را نشان می‌دهد که در سیستم‌های راداری، دستگاه‌های ارتباطی و رادیو تلسکوپ‌ها به کار می‌رود.
گونه‌های دیگر الماس، مانند این صفحه تخت را می‌توان در تولید لنز، لیزر و دوربین‌های مادون قرمز استفاده کرد.
الماس مصنوعی را حتی می‌توان در ساخت بلندگوهای قوی استفاده کرد.
