১৫ মিনিটে হীরা তৈরি

সাধারণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে ও কোনো স্টার্টার (বীজ) রতœ ছাড়াই হীরা তৈরির এক যুগান্তকারী কৌশল আবিষ্কার করেছেন বিজ্ঞানীরা। এই প্রক্রিয়ায় মূল্যবান রতœটি পরীক্ষাগারে মাত্র ১৫ মিনিটের মধ্যে তৈরি করা যাবে! ভূপৃষ্ঠের শত শত মাইল নিচে পৃথিবীর ম্যান্টেলে (গভীরের এক স্তর) প্রাকৃতিকভাবে হীরা তৈরি হয়। কয়েক লাখ বছর ধরে উচ্চ চাপ ও ১৫০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসেরও বেশি তাপে গ্রাফাইট (কার্বন) থেকে হীরা তৈরি হয়। পরবর্তিতে আগ্নেয়গিরির নতুন প্রক্রিয়াটি গত ২৪ এপ্রিল একটি গবেষণাপত্রে প্রকাশ করা হয়। দক্ষিণ কোরিয়ার ইনস্টিটিউট ফর বেসিক সায়েন্সের ভৌত রসায়নবিদ রডনি রুফের নেতৃত্বে পরিচালিত গবেষণার প্রতিবেদন নেচার জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে। বিজ্ঞান বিষয়ক ওয়েবসাইট লাইভ সায়েন্সকে রুফ বলেন, এক দশকেরও বেশি সময় ধরে আমি হীরা তৈরির নতুন উপায় সম্পর্কে চিন্তা করছি। একটি অপ্রত্যাশিত (‘প্রচলিত’ চিন্তাভাবনা অনুসারে) উপায়ে হীরা তৈরির নতুন প্রক্রিয়া আবিষ্কার করা সম্ভব বলে আমি মনে করতাম। প্রাথমিকভাবে একটি গ্রাফাইট ক্রুসিবলে (ধাতু গলানোর পাত্রে) কিছু সিলিকনসহ বৈদ্যুতিকভাবে উত্তপ্ত গ্যালিয়াম ব্যবহার করেছিলেন গবেষকরা। এই ক্ষেত্রে গ্যালিয়াম ধাতুর ব্যবহার রহস্যময় বলে মনে হতে পারে। তবে আরেক গবেষণায় দেখা গেছে, গ্রাফিনকে মিথেনে পরিণত করতে গ্যালিয়াম একটি অনুঘটক হিসেবে কাজ করে। হীরার মতো গ্রাফিনও খাঁটি কার্বন। তবে এটি হীরার মতো টেট্রাহেড্রাল গঠনের পরিবর্তে এক স্তরে পরমাণু বিন্যস্ত থাকে।

সমুদ্রস্তরের বায়ুমণ্ডলীয় চাপে নিজেদের তৈরি চেম্বারে ক্রুসিবলটিকে রাখেন গবেষকরা। যার মধ্য দিয়ে অনেক উত্তপ্ত কার্বন সমৃদ্ধ মিথেন গ্যাস প্রবেশ করানো যায়। ইনস্টিটিউট ফর বেসিক সায়েন্সের ওয়ান কিয়ং সিওং চেম্বারটির নকশা করেন। ৯ লিটার ধারণক্ষমতার চেম্বারটি মাত্র ১৫ মিনিটের মধ্যে পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য প্রস্তুত করা যেতে পারে। ফলে ধাতু ও গ্যাসের বিভিন্ন ঘনত্ব নিয়ে দ্রুত পরীক্ষা-নিরীক্ষা করতে পারে গবেষক দলটি।
এসব পরীক্ষার মাধ্যমে গবেষকরা দেখেন যে, গ্যালিয়াম, নিকেল ও ইস্পাতের সঙ্গে এক চিমটি সিলিকন মিশিয়ে যে অনুঘটক তৈরি হয় তা হীরা তৈরির জন্য সর্বোত্তম উপাদান। এসব উপাদানের সংমিশ্রণে ক্রুসিবল থেকে ১৫ মিনিটের মধ্যে হিরা সংগ্রহ করেন গবেষকরা। আর দুই থেকে আড়াই ঘণ্টার মধ্যে একটি সম্পূর্ণ ফিল্ম বা ঝিল্লি তৈরি হয়। স্পেকট্রোস্কোপিক বিশ্লেষণে দেখা যায়, এতে কয়েকটি সিলিকন পরমাণু ছাড়া ফিল্মটি বিশুদ্ধই ছিল। হীরা তৈরির এই প্রক্রিয়া এখনো অনেকাংশে অস্পষ্ট। তাপমাত্রা কমানোর ফলে মিথেন থেকে কার্বনগুলো ক্রুসিবলের তলানিতে কেন্দ্রের দিকে যায়। এর ফলে এগুলো একত্র হয়ে হীরায় পরিণত হয়। সিলিকন ছাড়া এই প্রক্রিয়া কাজ করে না। আর কোনো হীরাও তৈরি হবে না। এটি বীজ হিসেবে কাজ করে যাকে ঘিরে কার্বন স্ফটিকাকার ধারণ করে। এই প্রক্রিয়ারও বেশ কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে। এর মাধ্যমে তৈরি হীরাগুলো অনেক ছোট হয়। এর মধ্যে সবচেয়ে বড়গুলোও এইচপিএইচটি প্রক্রিয়ায় তৈরি হীরার চেয়ে হাজার গুণ ছোট। তাই এগুলো গয়না তৈরিতে ব্যবহারের উপযোগী নয়। রুফ বলেন, যেহেতু অনেক কম চাপে এই হীরা তৈরি হয় তাই এই প্রক্রিয়া হীরা উৎপাদনের গতি বাড়াতে পারে। এক থেকে দুই বছরের মধ্যে অর্থনীতিতে এর প্রভাব সম্পর্কে একটি স্পষ্ট ধারণা পাবে বিশ্ববাসী। ইন্টারনেট