แสง UV กัดเพชรได้

By: terminus
Writer
on Fri, 15/07/2011 - 22:55

เพชรที่ต้องใช้ในงานวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องมีผิวที่เรียบมากในระดับไมโครหรือนาโน การเตรียมเพชรที่เรียบขนาดนี้จะใช้แสงเลเซอร์ยิงเจียระไน แต่ถึงจะใช้แสงเลเซอร์แล้ว บางทีเพชรที่ได้ก็ยังไม่เรียบโดนใจนักวิทยาศาสตร์อยู่ดี

ทีมนักวิจัยที่นำโดย Rich Mildren แห่ง Macquarie University ในออสเตรเลีย ค้นพบโดยบังเอิญว่าแสง UV สามารถทำให้อะตอมคาร์บอนหลุดออกจากเพชรได้อย่างนุ่มนวลและปล่อยเพชรพื้นผิวเรียบๆ ไว้ด้านหลัง

ในทีแรก Rich Mildren ต้องการจะสร้างเครื่องกำเนิดเลเซอร์ที่ปล่อยแสง UV (ultraviolet) ซึ่งถ้าพูดกันในแง่ดี เขาก็ทำได้นั่นแหละ แต่ว่าเครื่องของเขาทำงานได้แค่ 10 นาทีแล้วก็ดับ เมื่อเขาและทีมของเขาตรวจเพชรที่ใช้ในเครื่องกำเนิดเลเซอร์อย่างละเอียด ก็สังเกตพบว่าแสง UV ที่เปล่งออกมา 10 นาทีมีผลทำให้อะตอมคาร์บอนบนเม็ดเพชรหลุดออกไป เกิดเป็นหลุมเล็กๆ บนเพชร

เพื่อพลิกวิกฤติให้เป็นโอกาส ทีมนักวิจัยจึงเปลี่ยนงานมาวัดอัตราปริมาณอะตอมคาร์บอนที่หลุดออกไปเมื่อเจอแสง UV ที่ความเข้มต่างๆ จนในที่สุดก็สรุปได้ว่าอัตราการหลุดของอะตอมคาร์บอนเพิ่มตามความเข้มของแสง UV เป็นเชิงเส้น

Rich Mildren สันนิษฐานว่าโฟตอนแสง UV น่าจะไปกระตุ้นอะตอมคาร์บอนทำให้พันธะที่เชื่อมระหว่างคาร์บอน-คาร์บอนในเพชรอ่อนลง เปิดโอกาสให้คาร์บอนกับออกซิเจนบนผิวของเพชรทำปฏิกิริยากันเป็นก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) แล้วระเหิดออกไป พวกเขาเรียกกระบวนการนี้ว่า "desorption" ซึ่งแตกต่างจากกระบวนการเจียระไนโดยแสงเลเซอร์ที่เรียกว่า "ablation" ที่ใช้แสงเลเซอร์เผาคาร์บอนให้เหี้ยนเป็นแถบๆ

กระบวนการ desorption นั้นนุ่มนวลมาก แสง UV ที่ความเข้มระดับหลอดไฟเมอร์คิวรี่ยังต้องใช้เวลาถึง 1,000 ปี จึงจะทำให้มวลเพชรหายไปได้ 1 ไมโครกรัม (0.000001 กรัม) ข้อดีของมันคือนักวิทยาศาสตร์สามารถค่อยๆ เอาอะตอมคาร์บอนออกทีละเล็กละน้อย ทำให้เพชรที่ผ่านกระบวนการ desorption มีพื้นผิวเรียบสุดๆ เหมาะสำหรับเอาไปใช้ในงานวิจัยที่ต้องการความละเอียดสูงๆ เช่น งานด้าน quantum communication เป็นต้น (งานวิจัยด้าน quantum communication จำเป็นต้องควบคุมการสะท้อนของโฟตอนแบบอนุภาคต่ออนุภาค ความขรุขระแม้เพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้โฟตอนกระเจิงหนีไปหมดได้)

ที่มา - Nature News

9 Comments

hisoft's picture

ข่าวถัดไป: ลูกจ้างร้านเพชรขโมยเพชร อ้างเผลอเปิดไฟส่องธนบัตรปลอมทิ้งไว้ เพชรระเหิดหายหมดร้าน!

The Phantom Thief

mementototem's picture

ถ้าเอาไปตากแดด จะใช้เวลากี่ปีครับ?

แล้วก็ต้องใช้รังสี UV แรงแค่ไหน ถึงจะทำให้เพชร 1 กะรัตราบเรียบได้ในวันเดียว?

HMage's picture

อ่านแล้วรู้สึกว่าเพชรนี่ก็เปราะบางเหมือนกันแฮะ แค่โดนแสงก็สลายแล้ว

omega's picture

ในที่สุดเราก็ได้ข้ออ้างถึงการหายไปของเพชรซาอุฯแล้ว เย้

HMage's picture

งั้นถ้าบอกเจ้าของเค้าว่า "ไม่รู้สิ เผลอวางตากแดดแล้วมันก็ระเหิดไปแล้วมั้ง" เค้าจะทำหน้ายังไง...