الجمعة، 4 يناير، 2013

• المجوهرات الطبيعية والاصطناعية


    عادة تتشكّل المجوهرات (الأحجار الكريمة) في أعماق الأرض، حيث تتعرض لضغط عالٍ وحرارة شديدة، ويمكن أن تظل مدفونة هكذا لملايين السنين. إلا أن بعض العلماء تمكنوا أخيرًا من صنع المجوهرات بأنفسهم. وهم يقومون بذلك بتقليد العملية الطبيعية، التي تحدث تحت سطح الأرض، وباتباع طرق أخرى يبتكرونها..

 والمجوهرات الاصطناعية الحديثة المنتجة في المختبر لها نفس الشكل والتركيب الكيميائي الأساسي مثل المجوهرات الطبيعية. ويمكن إنتاجها في شهور وربما حتى في أيام قليلة، وبالطبع فإن المجوهرات الاصطناعية أرخص ثمنًا بكثير عن المجوهرات الطبيعية. ولأن هذه المجوهرات الاصطناعية يتم إنتاجها في المختبر، فيمكن إذن للباحثين التحكم بدقة فائقة في عملية تكوينها، بل إن بعض المجوهرات الاصطناعية تكون أكثر نقاء أو صلابة من المجوهرات الطبيعية، كذلك فإنها تصلح لأكثر من مجرد كونها حليًا للزينة. فعلى سبيل المثال يمكن استخدامها لعمل أدوات مفيدة، مثل أجهزة الليزر والمثاقيب، كما أنها تساعد العلماء على تحسين وتطوير الأجهزة الإلكترونية أو اكتشاف البكتيريا الضارة في مياه الشرب.
إنتاج المجوهرات الاصطناعية
لكن كيف تنتج المجوهرات الاصطناعية في المختبر؟
          إن الباحثين يقلدون ما يحدث داخل الأرض، وكل جوهرة لها مكونات كيميائية معينة. فمثلاً يمكن عمل الياقوت الأزرق، من أكسيد الألومنيوم والبريليوم (عنصر معدني مقاوم للتأكسد) والسليكا (ثاني أكسيد السليكون) وشذرات من الكروم (عنصر صلب مقاوم للتآكل). ويقوم العلماء عادة بصهر المكونات أو إذابتها في الماء أو في مادة كيميائية، ثم يسخن الخليط إلى حوالي ألف درجة مئوية، ويترك السائل ليبرد ببطء، وينزع التبريد الطاقة من الذرات والجزيئات في الخليط، وتبدأ في الاقتراب من بعضها البعض مكونة بلورة، ولا تلبث البلورة أن «تنمو» مثلما تتكامل قوالب الطوب في جدران المنزل.
الفرق بين المجوهرات الطبيعية والاصطناعية
          ولأنها تحتوي على نفس المكونات، فإن المجوهرات الاصطناعية والطبيعية يصعب تمييزها عن بعضها البعض، إلا أن هناك بالطبع فروقًا صغيرة جدًا، فمثلا تحتوي الكثير من المجوهرات الطبيعية على كميات قليلة جدًا من الماء، إلا أن بعض المجوهرات الاصطناعية تحتوي على الكثير من الماء. كما أن بعض المجوهرات المصنوعة مختبريًا، تحتوي على فتات من البلاتين، الذي لا نراه في المجوهرات الطبيعية. وأثناء تشكل المجوهرات الطبيعية، تجتذب آثارًا من مواد غريبة تسمى «شوائب». أما المجوهرات الاصطناعية فعادة ما تحتوي على شوائب أقل، لأن الخبير القائم بالصنع، يمكنه التحكم في ظروف نمو الجوهرة.
استخدامات المجوهرات الاصطناعية
          يمكن استخدام المجوهرات الاصطناعية في أشياء أخرى كثيرة علاوة على استخدامها في الأقراط والقلادات والحلي الأخرى، فمثلاً تستخدم بعض متاجر البيع الكبرى، الياقوت الأزرق الاصطناعي، في أجهزة تحديد أسعار السلع المشتراة، فعندما يريد أمين الخزينة معرفة سعر السلعة، كعلبة مياه غازية، تصدر لوحة ياقوتية زرقاء شعاع ليزر يمسح الشفرة المطبوعة على العلبة ومن ثم يظهر السعر على شاشة أمين الخزينة. ولعل الماس الاصطناعي هو أكثر المجوهرات الاصطناعية إثارة للدهشة، فالماس صلب للغاية، لدرجة أنه يستخدم لقطع الصخور والحفر فيها بحثًا عن النفط. ولو كنت ذهبت إلى طبيب أسنان ذات مرة، لحشو أحد ضروسك، لوجدته يستخدم مثقابًا دقيقًا مقدمته عبارة عن قطعة ماس اصطناعي، لتجويف ضرسك لوضع مادة الحشو فيه. وبعض خصائص الماس الاصطناعي، تجعله مفيدًا في الهواتف الجوالة (الخلوية)، فالناس يستخدمون هواتفهم الجوالة في أيامنا هذه، في التحدث مع أصدقائهم وتصفح مواقع الإنترنت وتنزيل شرائط الفيديو وغير ذلك. وعند القيام بهذا، يستخدم الهاتف أجزاء تسمى "مرشحات صوتية".  كما يمكن استخدام الماسات الاصطناعية، للإمساك بالبكتيريا في المياه التى نشربها. والبكتيريا كائنات فائقة الصغر، لا يمكنك أن تراها بعينيك المجردتين وبعضها يمكن أن يصيبك بأمراض خطيرة. وقد ابتكر بعض الباحثين أجهزة إحساس تتضمن أجزاء من الماس الاصصناعي، مشكلة على هيئة ألواح رقيقة، ويمكن وضع تلك الألواح في محطات تنقية المياه أو في مرشحات المياه بالمنازل، وإذا التصقت البكتيريا بتلك الألواح، تهتز وترسل إشارة كهربائية لإخبار الناس بأن مياه الشرب قد تكون خطرة على صحتهم.


إقرأ أيضًا





ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق