طريقتان لتصنيع الألماس في المختبر

يتشكل الألماس، وهو نوع متبلور من الكربون، على مدى ملايين السنين بعد التعرض لدرجات حرارة مرتفعة جدا وضغط شديد في أماكن تبعد مئات الأميال تحت سطح الأرض. وهذا الضغط، بحسب أوليفر ويليامز، أستاذ الفيزياء في جامعة كارديف، يعادل 100 ضعف ما يوجد في قاع خندق ماريانا، أعمق جزء من المحيطات في العالم.
مع ذلك، أصبح من الممكن الآن إعادة إنشاء ذلك الضغط في المختبر، إحدى الطرق المستخدمة لتشكيل الألماس الخام التركيبي، بسعر وجودة تنافسان الألماس الحقيقي، طالما لديك المعدات المناسبة وكثير من المال.
أولا، تحتاج إلى بذرة الألماس - ماسات ذات بلورة واحدة - التي يمكن الحصول عليها من شركات مثل “نيو دياموند تكنولوجي” و”سوميتومو” في اليابان. ومن ثم، تحتاج إلى المعدات والآليات.
توجد طريقتان رئيسيتان لتصنيع الألماس. إحداهما طريقة “الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية”، والأخرى باستخدام الغازات، وهي تتم من خلال ترسيب بخار المواد الكيماوية وتعرف باسم «سي في دي» CVD. وشراء مفاعل «سي في دي» يمكن أن يكلفك 400 ألف جنيه استرليني. أما طريقة “الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية”، فهي تحاكي الضغط العالي الذي ساعد على تشكيل الألماس في قشرة الأرض. وتستخدم هذه الطريقة محفزا معدنيا لتذويب الكربون الذي يتحول إلى بذرة الألماس. يمكن أن ترتفع درجات الحرارة بشكل كبير بحيث تصل إلى ثلاثة آلاف درجة مئوية.
في المقابل، تتطلب طريقة ترسيب بخار المواد الكيماوية ضغطا منخفضا، لكنها تستخدم فراغا يتم ملؤه بالهيدروجين وغاز الميثان ليكونا مصدر الكربون. ويتم تحويل الغاز إلى بلازما تحت درجات حرارة مرتفعة للغاية، تعمل على إطلاق الكربون.
يقول البروفسور ويليامز “عندما أقوم بتشغيل المفاعل، يتحول الغاز من درجة الحرارة العادية إلى درجة حرارة سطح الشمس بشكل فوري تقريبا”. وتمتلك أنواع الألماس المصنع في المختبر الخواص الكيماوية نفسها التي تمتلكها الأنواع الطبيعية، وغالبا ما تحوي عيوبا أقل ومن الصعب اكتشافها دون وجود أجهزة علمية متقدمة”. ووفقا لويليامز “يستطيع العلماء صناعة أنواع من الألماس أفضل من الطبيعية”.