ما هي مادة الكربون ؟
الكربون هو عنصر كيميائي له الرمز C و العدد الذرّي 6، ويقع ضمن عناصر الدورة الثانية وعلى رأس المجموعة الرابعة عشر في الجدول الدوري وذلك كعنصر مجموعة رئيسي، حيث أنّ مجموعته تسمّى باسمه مجموعة الكربون. يصنّف الكربون ضمن اللا فلزّات، وهو عنصر رباعي التكافؤ، بحيث أنّ لديه أربع إلكترونات متاحة من أجل تشكيل روابط تساهميّة، كما أنّ له القدرة على الارتباط مع ذرّات كربون أخرى لتشكيل سلاسل كربونيّة طويلة، كما يرتبط مع عدد من العناصر الأخرى، بحيث يشكّل الملايين من المركّبات العضويّة.[1] يتوافر الكربون في كل أشكال الحياة العضويّة وهو أساس الكيمياء العضويّة، كما يوجد الكربون بصيغته اللاعضويّة في العديد من المركّبات والتي من أشهرها ثنائي أكسيد الكربون وأملاح الكربونات.
بدأ الباحثون مع مادة بلورية أولية، مثل الياقوت والزجاج أو مادة البلاستيك ثم يتم تغطيتها بمادة كربونية غير متبلورة والتي لاتشبه الجرافيت أو الألماس ولا تملك بنية بلورية منتظمة ومحددة ثم يتم ضرب الكربون بواسطة نبضات اشعة ليزرية احادية تدوم حوالي 200 نانو ثانية أثناء هذة النبضات، ترتفع درجة حرارة الكربون إلى مايقارب 4,000 كلفن أو حوالي 3,727 درجة مئوية وثم يبرد سريعاً هذه العملية تجري في طقس جوي موحد – حيث يكون الضغط نفسه كالهواء المحيط والنتيجة النهائية هي شريحة من الكيو – كاربون ويمكن الباحثين ايضا التحكم بالعملية لصناعة شرائح يبلغ سمكها مابين ال20 إلى 500 نانوميتر
باستخدام مواد بلورية مختلفة وتغيير مدة نبض الليزر، يمكن الباحثين أيضا التحكم في مدى سرعة تبريد الكربون و عن طريق تغيير معدل التبريد، سيكون بمقدورهم خلق هياكل الماسية داخل الكيو كربون إذا كان الباحثون يريدون تحويل الكثير من الكيو -كربون إلى ألماس، يمكنهم ببساطة تكرار عملية نبضات الليزر وعملية التبريد إذا كان الكيو – كربون أكثر صلابة من الألماس، لماذا سيرغب شخص ما بصناعة ألماس نانوي بدلاً عن الكيو -كربون لأنه لا يزال أمام العلماء الكثير ليتعلموه حول هذه المواد الجديدة.
ولاية كارولينا الشمالية سجلت برائتين اختراع مؤقته على تقنيات خلق الكيو -كربون والألماس حيث تم وصف ذلك المشروع في ورقتين عمل ، كل منها قد شارك في تأليفها طالب الدكتوراه في جامعة كارولينا الشمالين اناغ بهوميك وهي بعنوان مرحلة جديدة من الكربون تعرف بال(فيرومغناطيس) وطريقة تحويلها إلى ألماس وتم نشرها على الإنترنت في 30 نوفمبر الماضي في مجلة الفيزياء التطبيقية والأخرى بعنوان التحويل المباشر للكربون غير متبلور إلى ألماس في درجات الحرارة والضغط الجوي العاديه حيث نشرتها مجلة ابل للتقنيات في 7 أكتوبر سنة 2015