‘शास्त्रज्ञांनी 15 मिनिटांत सुरवातीपासून हिरे तयार केले’

नवी दिल्ली : ची एक टीम संशोधक भौतिक रसायनशास्त्रज्ञ यांच्या नेतृत्वाखाली रॉडनी रुफ येथे मूलभूत विज्ञान संस्था दक्षिण कोरियामध्ये संश्लेषण करण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण तंत्र विकसित केले आहे हिरे सामान्य वायुमंडलीय दाबावर, स्टार्टर रत्नाची आवश्यकता नसताना. जर्नल नेचरमध्ये प्रकाशित केलेली ही अभिनव पद्धत हिऱ्यांच्या निर्मितीमध्ये क्रांती घडवू शकते. प्रयोगशाळा.
पारंपारिकपणे, नैसर्गिक हिरे अत्यंत दाब आणि तापमानात पृथ्वीच्या आवरणात खोलवर तयार होतात. सिंथेटिक हिरे तयार करण्यासाठी पारंपारिक उच्च-दाब आणि उच्च-तापमान (HPHT) पद्धत या परिस्थितीची नक्कल करते, ज्यासाठी 2,700 अंश फॅरेनहाइट (1,500 अंश सेल्सिअस) पेक्षा जास्त दाब आणि तापमानाची आवश्यकता असते. तथापि, ही पद्धत गुंतागुंतीची, वेळखाऊ आहे आणि तुलनेने लहान हिरे तयार करतात, असे लाइव्ह सायन्सच्या अहवालात म्हटले आहे.
रुफच्या टीमने एक नवीन दृष्टीकोन तयार केला आहे जो HPHT आणि इतर संश्लेषण प्रक्रियेतील काही त्रुटींना मागे टाकतो. त्यांनी ग्रेफाइट क्रुसिबलमध्ये थोडेसे सिलिकॉन असलेले इलेक्ट्रिकली गरम केलेले गॅलियम वापरले, समुद्रसपाटीच्या वातावरणाच्या दाबावर ठेवलेल्या चेंबरमध्ये ठेवले. सुपरहॉट, कार्बन-समृद्ध मिथेन वायू चेंबरमधून फ्लश केला गेला, ज्यामुळे हिऱ्यांची निर्मिती उत्प्रेरित झाली. उल्लेखनीय म्हणजे, केवळ 15 मिनिटांत हिरे तयार होऊ लागले.
“एक दशकाहून अधिक काळ मी हिरे वाढवण्याच्या नवीन मार्गांबद्दल विचार करत आहे, कारण मला वाटले की अनपेक्षित (‘परंपरागत’ विचारांनुसार) मार्गांनी हे साध्य करणे शक्य आहे,” रुफ यांनी ईमेलद्वारे लाइव्ह सायन्सला सांगितले.
संशोधकांना असे आढळले की गॅलियम-निकेल-लोह मिश्रण, एक चिमूटभर सिलिकॉनसह, हिऱ्याच्या वाढीस उत्प्रेरक करण्यासाठी इष्टतम आहे. अडीच तासांच्या आत, एक अधिक संपूर्ण डायमंड फिल्म तयार झाली, जी मोठ्या प्रमाणात शुद्ध होती परंतु त्यात काही सिलिकॉन अणू होते.
तथापि, नवीन पद्धतीची आव्हाने आहेत. उत्पादित केलेले हिरे लहान आहेत, HPHT ने तयार केलेल्या हिरेपेक्षा खूपच लहान आहेत, ज्यामुळे ते दागिन्यांसाठी अयोग्य आहेत. तरीसुद्धा, या लहान हिऱ्यांमध्ये पॉलिशिंग आणि ड्रिलिंगसारखे तांत्रिक अनुप्रयोग असू शकतात. लाइव्ह सायन्सच्या अहवालात म्हटले आहे की कमी-दाब प्रक्रियेमुळे डायमंड संश्लेषणाचे लक्षणीय प्रमाण वाढू शकते.
“सुमारे एक किंवा दोन वर्षांत, जगाला संभाव्य व्यावसायिक प्रभावासारख्या गोष्टींचे स्पष्ट चित्र दिसू शकते,” रुफ म्हणाले.
हिरे बनवणाऱ्या यंत्रणेच्या सूक्ष्म गोष्टींचा अजूनही अभ्यास केला जात आहे, परंतु टीमचा असा विश्वास आहे की तापमानात घट झाल्यामुळे मिथेनमधून कार्बन क्रूसिबलच्या केंद्राकडे जातो, जिथे तो हिरा बनतो. सिलिकॉन कार्बनच्या सभोवताली स्फटिक करण्यासाठी बीज म्हणून काम करत असल्याचे दिसते, कारण त्याशिवाय कोणतेही हिरे तयार होत नाहीत.
हे ग्राउंडब्रेकिंग तंत्र डायमंड संश्लेषणासाठी नवीन शक्यता उघडते, संभाव्यत: औद्योगिक अनुप्रयोग बदलते आणि अधिक कार्यक्षम उत्पादन पद्धतींसाठी मार्ग मोकळा करते.

Leave a Comment