Uluslararası araştırma ekibi, nanoelmaslarda ışık yayan kuantum merkezleri oluşturmak için sadece birkaç dakika süren yeni bir yöntem geliştirdi. Bu işlem, sadece bir haftada, geleneksel yöntemlerle kırk yıldan fazla sürede elde edilebilecek kadar malzeme üretebiliyor.
Ortaya çıkan nanoelmaslar gelişmiş optik ve kuantum özellikler sergiliyor. Advanced Functional Materials dergisinde yayınlanan bu çığır açan buluş, araştırma ve teknolojide geniş uygulama alanlarına sahip, daha kaliteli ve daha uygun fiyatlı kuantum nanoelmasların endüstriyel üretimine bizi bir adım daha yaklaştırıyor.
PTQ YÖNTEMİ DEVİR AÇIYOR
IOCB Prag'dan Dr. Petr Cígler liderliğindeki uluslararası araştırma ekibi, Basınç ve Sıcaklık Kübitleri (PTQ) adlı ve yalnızca dört dakika süren yeni bir prosedür geliştirdi. Bu yöntemde elmas tozu, Dünya'nın mantosunun derinliklerindeki koşulları yeniden üreten son derece yüksek basınç ve sıcaklık üreten bir prese yerleştiriliyor. Kuantum merkezleri, bu koşullar altında nanoelmasların içinde oluşuyor.
İşlem sırasında parçacıkların birbirine yapışmasını önlemek için sıradan sofra tuzu ekleniyor. Isıtma sırasında eriyen tuz, koruyucu bir ortam oluşturuyor ve işlemden sonra suyla kolayca uzaklaştırılarak geriye saf, ışıldayan bir madde kalıyor.
ÜRETİM BİN KAT HIZLANDI
Dr. Petr Cígler'in grubunda doktora sonrası araştırmacı ve çalışmanın başyazarı Dr. Michal Gulka, nanoelmaslarda kuantum merkezlerinin oluşumunu standart prosedüre kıyasla bin kattan fazla hızlandırdıklarını açıkladı. Geleneksel olarak elmas tozunun iki hafta boyunca yüklü parçacık demetiyle ışınlanması ve ardından yüksek sıcaklıkta tavlanması gerektiğini ve bu yolla bir gramdan az kullanılabilir malzeme elde edildiğini belirterek, artık bu malzemeyi kilogram cinsinden üretebildiklerini dile getirdi.
TIBBİ TEŞHİSTE SENSÖR
Nanoelmaslar, virüsten daha küçük parçacıklar olup, geliştirilmiş teşhislerde manyetik alanları, yükü veya sıcaklığı ölçmek için kullanılan son derece hassas sensörler olarak işlev görürler. Bu hassas sensör özelliği, elmas kafes yapısındaki eksik bir karbon atomunun yanında bulunan bir azot atomu olan azot boşluğu (NV) merkezi sayesinde sağlanıyor. NV merkezi floresandır, yani aydınlatıldığında ışık yayar ve bu ışığın yoğunluğu çevredeki ortamdaki değişikliklere bağlıdır.
Dr. Cígler, yeni yöntem sayesinde dünya çapındaki laboratuvarların ve şirketlerin, NV merkezleriyle büyük miktarlarda yüksek kaliteli nanoelmas elde edebileceğini söyledi. Bunun, tıbbi teşhis için hassas sensörlerden, manyetik rezonans gibi prensiplere dayanan yerel moleküler dedektörlere kadar yeni teknolojilerin kapısını açacağını sözlerine ekledi. Bu nanosensörlerin endüstriyel üretimini başlatmayı planlayan Amerikan şirketi MegaDiamond da projeye önemli katkı sağlamıştır.
