ABD’li araştırmacılar, karbonun grafit ve elmas hâllerinden de sert yeni bir yapısını keşfetti. Q-carbon adı verilen yeni karbon allotropu (aynı elementin farklı kristal yapısı), oda sıcaklığı ve normal basınçta basit bir lazer yardımıyla elmas hâline getirilebiliyor.
Kuzey Carolina Devlet Üniversitesi’nde projeyi yürüten ekipten Jay Narayan, “Karbonun üçüncü katı fazını ortaya çıkardık. Doğada bu hâliyle bulunabileceği tek yer herhâlde bir gezegenin çekirdeği olurdu” dedi.
Elmastan sert ve demiri çekiyor
Q-carbon’un en sıra dışı özelliklerinden biri, demir mıknatısı (ferromanyetik) olması. Karbonun bilinen diğer hâlleri olan grafit ya da elmas böyle bir özellik taşımıyor. “Bunun mümkün olduğunu dahi bilmiyorduk” diyen Narayan en çok da buna şaşırdıklarını itiraf ediyor.
Q-carbon’un aynı zamanda doğadaki en sert maddelerden biri olan elmastan daha sert olduğunu söyleyen Narayan, maddenin güçlü yapısı, inceliği ve ısıya dayanıklılığı sayesinde elektronik ekranlarda bir devrim yaratabileceğini ifade ediyor.
Elmasa dönüşebiliyor
Q-carbon ayrıca kristal yapıda elmas nesnelere de dönüştürülebiliyor. Araştırmacılar önce safir, cam veya plastik polimer gibi alt tabakaların üzerine amorf (şekilsiz) karbon döküyor. Ardından göz tedavilerinde kullanılanlara benzer güçte bir lazerle 200 nanosaniye vuruluyor. Böylece maddenin sıcaklığı 3 bin 277 santigrat dereceye yükseliyor. Sonra hızla soğutuluyor. İşlem oda sıcaklığında, normal basınçta gerçekleşiyor.
Sonuçta ortaya q-carbon’dan ince bir film çıkıyor. Ancak bu incelik madde miktarı ve işlem tekrarıyla isteğe göre artırılabiliyor. Farklı alt tabakalar ya da farklı lazer süreleri kullanarak da süreç kısaltılabiliyor. Soğutma hızı arttıkça kristal şekli korumak kolaylaşıyor.
Üniversite, araştırmanın sonuçları ve elmas yapma süreci için patent başvuruları yaptı. Araştırma sonuçları Journal of Applied Physics dergisinde paylaşıldı.
Karbon elementi doğada farklı hallerde bulunuyor. Karbon atomlarının basın ve sıcaklık nedeniyle farklı dizilişi ve diğer elementlerle ilişkileri yoluyla ortaya kömürden elmasa kadar çok çeşitli biçimler çıkabiliyor.
KAYNAK: Al jazeera
