Bilim insanları sadece 15 dakikada elmas üretmenin yolunu buldu

Araştırmacılar yıllardır laboratuvar ortamında elmas üretmeye çalışıyor. Bunun için de Dünya’nın mantosunu taklit ettikleri bir yöntem kullanıyorlar. Yani karbonu sentetik elmasa dönüştürmek için çok yüksek miktarlarda basınç ve kavurucu sıcaklık (1500 derece) gerekiyor. Yüksek basınçlı yüksek sıcaklıkla (HPHT) üretim yaparken enerjinin yoğun bir şekilde kullanılması yetmezmiş gibi zaman alan, haftalarca uğraşılması gereken bir iş. HPHT elmasları aşağı yukarı bir yaban mersini büyüklüğünde oluyor, yöntem bundan daha büyük bir şey üretilmesini zorlaştırıyor. Bir zorluk varsa onu çözecek Asyalı da vardır.

Rodney Ruoff, Güney Kore Temel Bilimler Enstitüsü’ndeki ekibiyle geliştirdiği yeni teknikle zorlayıcı tüm unsurları alaşağı ediyor. Önceki yöntemden farklı yaptıkları şey konuya ateşle değil, suyla yaklaşmalarıydı. Yani Dünya’nın derinlerindeki kızgın fırını taklit etmek yerine deniz seviyesindeki basıncı örnek alacakları bir yöntem bu. İşin sırrıysa özel olarak tasarlanmış haznede ve metandan grafen oluşumunu hızlandıran bir metal olan galyumun kullanılmasında yatıyor.

Elmas gibi grafen de saf karbondan oluşuyor ancak yapıları birbirinden çok farklı. Elmas, çok sağlam ve sert bir üç boyutlu ağ şeklinde dizilen karbon atomlarından oluşuyor. Grafen ise kümes telini andıran altıgen şekle sahip tek bir karbon atomu tabakasından oluşuyor.

Nature’da yayınlanan çalışmaya göre araştırmacılar deneyleri sırasında aşırı ısıtılmış, karbon açısından zengin metan gazını özel bir hazneden geçirdiler. Böylelikle galyum, nikel, demir ve bir miktar silikondan oluşan benzersiz bir karışımdan oluşan kroze ile karşılaştılar. Bu krozeyle elmas karbon atomlarının daha hızlı kristalleşmesi sağlanabilir. Öyle de oldu. Sadece 15 dakika içinde krozenin tabanında elmas birikintileri oluşmaya başladı.

Fotoğraf: Temel Bilimler Enstitüsü

Elde edilen elmaslar neredeyse hiç bozulmamış, büyük ölçüde karbondan oluşuyor, yalnızca birkaç silikon atomu var. Teknik üzerinde araştırmalar devam etse de araştırmacılar hazne içindeki sıcaklık düşüşünün karbonu yoğunlaştırarak elmas kristalleşmesine neden olduğuna inanıyor. Bilim insanları silikonun süreçte çok önemli bir rol oynadığına inanıyor, elmas oluşumunda muhtemelen tohum görevi görüyor.

Ruoff Live Science’e verdiği demeçte “Yıllardır elmas üretmenin yeni yollarını düşünüyordum. Çünkü gelenekselin dışına çıkarak başarabileceğimize inanıyordum” diyor. Ancak bir sorun var. Yeni teknik inanılmaz bir hız ve kolaylık sağlasa da boyut sıkıntısı var. Üretilen elmaslar mikroskobik, yani gözle göremeyeceğiniz kadar küçük. İyi haberse kullanılan düşük basınçlı ortamın bilim insanlarını üretimi ölçeklendirebilme konusunda ümitlendirmesi. Eğer ki elmasları kullanılabilecek boyutlara getirebilirlerse elmas sektöründe çığır açıcı bir değişimin kapısı açılabilir.

Elmas sertifikasyonu için 35 milyon TL’lik yatırımla Türkiye pazarına girdi