විදු නැන නුවණ – Science Literacy for All

දියමන්තියටත් වඩා දැඩි, දීප්තිමත් දියමන්තියක්

දියමන්ති කෘතිමව සෑදීම පහසු කාර්යයක් නොවේ. ඒවා ස්වභාවිකව සෑදෙන්නේ, පෘථිවියේ ඉහළ ප්‍රවාරණයෙහිය(upper mantle). පොළව මතුපිට සිට දළ වශයෙන් සැතැපුම් සියයක් 100 යටින් පිහිටි මෙහි ඉතා අධික පීඩණයක් සහ ඉතා අධික උෂණත්වයක් පවතී. මෙම තත්ත්වයන් පරීක්ෂණාගාර තුළ අනුපිටපත් කිරීම දැන් දැන් සුලබ සිද්ධියක් බවට පත්වෙමින් තිබුන ද එසේ කිරීමට අවශ්‍ය යන්ත්‍රෝපකරණ මිලෙන් අධිකය. එමෙන්ම දියමන්ති නිපදවීමේ ක්‍රියාවලිය සඳහා දින ගණන්, සති ගණන් වැයවේ. දශක ගණනාවක් මුලුල්ලේ සිදු කළ පරීක්ෂණවලින් අනතුරුව උතුරු කැරොලිනා රාජ්‍ය සරසවියේ පර්යේෂක කණ්ඩායමක් දියමන්ති නිපදවීම පිණිස වඩාත් වේගවත් ක්‍රමයක් සොයාගෙන තිබේ. ඒ ක්‍රමයේ දී  කාබන් ඉතා අධික පීඩනයකට ලක් කිරීම හෝ සම්ප්‍රදායානුකූල දැවුම් ක්‍රමයොදා ගැනීමෙන් රත්කිරීම අවශ්‍ය නොවේ.

q-carbon-2-

“කාබන් දියමන්ති බවට පෙරළිම ලොව පුර විද්‍යාඥයන් දීර්ඝ කාලයක් තිස්සේ අත්පත් කර ගැනීමට අපේක්ෂා කළ ඉලක්කයක්“ යනුවෙන් ප්‍රධාන පර්යේෂක ජග්දීෂ් නාරායන්  Journal of Applied Physics නම් සඟරාවට ලිපියක් සපයමින් සඳහන් කරයි. නව සොයා ගැනීමත් සමගම පර්යේෂකයන් තවත් පුදුම එළවනසුලු අත්දැකීමකට මුහුණ දීමට සිදුවිය. දියමන්ති සැකසීමේ ක්‍රියවලියේදි කාබන්වල නව කලාපයක්(phase) සොයා ගැනිමට ඔවුහු සමත්ව සිටිති. එය Q- කාබන් ලෙස නම් කර තිබේ. මෙම විශ්මිත ද්‍රව්‍යය දියමන්තිවලටත් වඩා සවිමත්ය. තවද එය චුම්භක වන අතර මෘදු දිලියුමක් ද විහිදුවයි. වඩාත් ඉක්මන්, වඩාත් ලාභදායී දියමන්ති නිපදවීමට අමතරව  කාබන් ඉලෙක්ට්‍රොනික සංදර්ශකවලදී(electronic displays)  විවිධ ප්‍රයෝජන සඳහා යොදා ගැනීමට හැකියාව ඇත. එ මතුද නොව අනෙකුත් ග්‍රහලෝකවල චුම්භකත්වය පිළිබඳව අපේ අවබෝධය ඉහළ දැමීමෙහිලා ද Q- කාබන් ප්‍රයෝජනවත් විය හැකිය.

කාබන් දියමන්ති බවට හැරවීමේදී අතිශය දැවැන්ත ශක්ති ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වේ. දියමන්ති සෑදෙන්නේ අධික පීඩනයක් හා අධික උෂ්ණත්වයක් යටතේ පමණක් යනුවෙන් කලින් විශ්වාස කරනු ලැබුවේ ඒ හේතුව නිසාය. කෙසේ වෙතත් මෙහිදී ප්‍රධාන සාධකය වන්නේ වේගය බව නාරායන් පෙන්වා දෙයි. ‘වේගවත් ක්‍රියාදාමයක් තුළින් අපට සොබා දහම් මාතාව රැවටිය හැකි ය‘ යි ඔහු කියා සිටියි. ඔහු ඇතුළු පර්යේෂක කණ්ඩායම සාමාන්‍ය කාමර පීඩනයේදී ස්ඵටික ව්‍යුහයක් නොමැති අස්ඵටික කාබන්(amorphous carbon) බෙහෙවින් කෙටි ලේසර් ස්පන්දනවලට නිරාවරණය කළහ. මේ හේතුවෙන් කාබන් දළ වශයෙන් ෆැරන්හයිට් 6,740 තරමට රත් කෙරිණ. මෙය අධික උෂණත්වයකි. සංසන්දනාත්මකව බැලුවොත් සූර්යයාගේ මතු පිට උෂ්ණත්වය ෆැරන්හයිට් අංශක 10,000ක් පමණ වේ. ද්‍රවායනය වූ කාබන් කඩිත්ත, අනතුරුව සීග්‍රයෙන් සිසිල් කෙරුණේ හෙවත් නිවන ලද්දේ නව Q කාබන් නිපදවමිනි. කොහොමත් කාබන් ස්වරූපවල ගුණ වෙනස්ය. එලෙස බලන විට Q කාබන් ද ඒ ආකාරමය. නිදසුනක් ලෙස ගතහොත් කාබන් ද්‍රවායනය වන විට (දිය වන විට) පරමාණු අතර බන්දන කෙටි වන අතර ද්‍රව්‍යය ක්ෂණිකව සිසිල්වෙද්දී නැවත දික්වීමට කල්වේලා මදිවෙයි. මේ හේතුව නිසා නිමි නිෂ්පාදනය ඒ කියනනේ Q කාබන් වඩාත් ඝන බවට එමෙන්ම දියමන්තිවලටත් වඩා තද බවට පත්වේ. මෙයටත් වඩා අවධානය යොමුවන්නක් වනුයේ Q කාබන් කාමර උෂ්ණත්වයේදී චුම්බක වීමයි. එය මෙතෙක් ලොව නිපදවා ඇති චුම්භක කාබන් ද්‍රව්‍ය ස්වල්පයෙන් එකකි. අනික, එහි විශේෂිත පරමාණු පිහිටීම නිසා මෙම ද්‍රව්‍යයෙන් කුඩා ප්‍රමාණයක ආලෝකය විහිදුවයි. මෙකී මෙම ගුණාංග හේතුවෙන් Q කාබන් අනාගත විද්‍යුත් උපකරණ සඳහා බෙහෙවින් ප්‍රයෝජනවත් විය හැකියි.

diamond_3එහෙත් එහි වඩාත්ම ක්ෂණික ප්‍රයෝජනය වන්නේ, දියමන්ති නිෂ්පාදනයේදී සහායවීමයි. ද්‍රවායනය වූ කාබන් සිසිල්වන ශීඝ්‍රතාව මද වශයෙන් වෙනස් කිරීමෙන් විද්‍යාඥයන්ට එය නැනෝකටු, මයික්‍රෝකටු   වැනි ස්වරූප ගණනාවකින් දියමන්ති ස්ඵටික වර්ධනය සඳහා යොදා ගත හැකිවේ යයි නාරායන් පෙන්වා දෙයි. නිෂ්පාදන ක්‍රියාදාමයද වියදම් පිරිමැසුම් දායකය. නිෂ්පාදන ක්‍රියාදාමයේ කොටසක් ලෙස දැනට අක්ෂි ශෛලකර්මවලදී භාවිත කරන ලේසරය යොදා ගැනීම ඊට හේතුවයි. එපමණක් නොව දියමන්ති නිපදවීමට ගත වන්නේ නැනෝ තත්පර ගණනකි. ‘දියමන්ති කැරට් එකක් නිපදවන්න ගත වන්නේ විනාඩි 15 පමණයි’ නාරායන් කියයි.

දැනට මේ දියමන්ති ඉතා කුඩාය. විශාලතම එක දළ වශයෙන් මයික්‍රෝන 70ක් පළල්ය. ඒ කියන්නේ මිනිස් හිසකෙසක පමණ ප්‍රමාණයකි. එහෙත් මෙය තව විශාලව නිපදවිය හැකි බවට නාරායන් විශ්වාසය පළ කරයි. කෙසේ වෙතත් කුඩා දියමන්ති ඉලෙක්ට්‍රොනික, වෛද්‍ය හා අවසීරුම් ද්‍රව්‍ය (abrasives) වැනි ක්ෂේත්‍ර ගණනාවකදී ප්‍රයෝජනවත් වේ. පැරණි ක්‍රමයේදී භාවිත කෙරුණු යටිතල බොහොමයක් නොමැතිව දියමන්ති නිෂ්පාදනය කිරීමට නව ක්‍රමයක් සොයාගැනීම විශිෂ්ටයි‘ යනුවෙන්  භෞතික විද්‍යාඥ නීල් බර්න් ප්‍රකාශ කරයි.  ‘වඩාත් වැදගත් වන්නේ ඉන් අනාගතයට උරුම කරන දෙයයි.’

SMITHSONIAN.COM යන වෙබ් අඩවියේ   Weird New Type of Carbon Is Harder (and Brighter) Than Diamond ලිපිය ඇසුරෙනි

ප්‍රතිචාරයක් ලබාදෙන්න

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ WordPress.com ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Twitter picture

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Twitter ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Facebook photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Facebook ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Google+ photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Google+ ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Basic HTML is allowed. Your email address will not be published.

Subscribe to this comment feed via RSS

%d bloggers like this: