الرئيسية / هندسة / العلماء يصنعون المادة الأقوى في العالم من دقائق الماس

العلماء يصنعون المادة الأقوى في العالم من دقائق الماس

——————-
ترجمة: ندى علاوي
مراجعة: أحمد الجنابي
——————-

للمرة الأولى، إستنبط الباحثون كيفية صُنع خويطات نانوية (Nanotheards) فائقة الدقة من الماس. المادة واعدة بمقاومة وصلابة غير عادية.

الخويطات الناوية هذه مُحتمل أن تكون أكثر قوة من الأنابيب النانوية (nanotubes) وبوليمرات الوقت الحاضر. إستناداً إلى ما قالهُ الكيميائي ورئيس فريق البحث جون بادنغ (John V. Badding)، من جامعة (Penn State University) في الولايات المُتحدة.

وصرح بادنغ في مؤتمر صحفي: “من وجهة النظر العلمية الأساسية، إكتشافُنا فريد. لأن الخويطات التي قمنا بتشكيلها تمتلك بُنية لم يتم مُشاهدتها من قبل”.

لُب تلك الخويطات الناوية عبارة عن ضفيرة من ذرات الكاربون صغيرة ودقيقة السمك ومُرتبة بشكل بُنية ماس فريدة- هكسان حلقي متعرج من ذرات الكاربون المُرتبطة مع بعضها. وكل ذرة كاربون مُحاطة بذرات أخرى في هرم مثلثي قوي بشكل رباعي السطوح.

يقول بادنغ: “انهُ كما لو إن صائغ مُجوهرات مُذهل قام بصياغة أصغر ماسات ممكنة معاً في عقد طويل مُصغر”. وقال، كذلك: “لأن ما هو داخل هذه الخويطات هو عبارة عن ماس، نتوقع سوف يُثبت بأنها ذات قوة وجساءة إستثنائيتين، وذات فائدة إستثنائية”.

نُشر البحث في مجلة (Nature Material). وجاء بعد حوالي قرن من المحاولات لتحويل جُزيئات محتوية على الكاربون مثل البنزين إلى مادة نانوية شبيهه بالماس. في هذه التجربة، نجح العلماء بضغط البنزين – تلك الجُزيئة ذات ست ذرات من الكاربون وست ذرات من الهيدروجين- لصُنع خويطات نانوية ذات لُب من الماس. ومُحاطة بهالة من ذرات الهيدروجين. كما تم شرحهُ في المؤتمر الصحفي.

عندما تم تحرير الضغط، أعادت ذرات الكاربون الترابط بطريقة إعتيادية لم تُلاحظ من قبل. وشكلت خيط تتداخل فيه عدد قليل من الذرات- أقل سمكاً بمئات المرات من الليف البصري. يقول بادنغ: “ترابط ذرات جزيئات البنزين نفسها معاً في درجة حرارة الغرفة لتشكل خيط جعل الفيزيائيين والكيميائيين بحالة صدمة”. وقال أيضاً: “إستناداً إلى التجارب السابقة، نعتقد بأنه عندما تُكسر جزيئات البنزين، تحت ضغط عالي، تحاول ذراتها التحول إلى شيء أخر. ولكن لايُمكنها التحرك لأن الضغط يُزيل كل الفراغ بينها.”

تصبح ذرات البنزين بعد ذلك عالية التفاعلية، لكي يحدث تفاعل بلمري إعتيادي عندما يُزال الضغط ببطئ شديد. والذي يُكون خويطات نانوية ذات لُب من الماس.

تم تأكيد هذا الإكتشاف بواسطة تقنيات مثل حيود الأشعة السينية (X-ray Diffraction) وتحليل ريمان الطيفي (Raman Spectroscopy). الخطوة القادمة ستكون إيجاد طريقة لتحسين خويطات الماس النانوية تلك و ترقية نواتجها. لكن البحث يقترح بأننا رُبما وفرنا إمكانية جديدة للمادة الأكثر فائقية.

وصرح بادنغ في مؤتمر صحفي: “نظرية الباحث المُشارك فين كريسبي تقترح بأنه من الممكن أن تكون هذه المادة هي أقوى وأجسئ مادة ممكنة. وفي الوقت ذاتهُ، الأقل وزننا”.

وأضاف: “أحد أحلامنا الجامحة فيما يتعلق بالمواد النانوية التي نطورها هو بإنها قد يُمكن إستعمالها لعمل أسلاك فائقة القوة وخفيفة الوزن. والتي توفر إمكانية لإنشاء مصعد فضائي. الذي كان موجوداً خلال فترة طويلة فقط في الخيال العلمي”.

ومن المُثير للإهتمام، أعلت شركة يابانية أمس أن هناك خطة لبناء مصعد فضائي خلال العام 2050. إذن هل يعرف أحد كيف نجعل هؤلاء الرجال على تواصل!

المصدر: هنا

عن Nada Allawi

شاهد أيضاً

بيوت مطبوعة بطابعة ثلاثية الابعاد

ترجمة : حسام زيدان تدقيق : ريام عبسى تصميم الصورة : حسام زيدان (أفق لعمارة …

العالم على حافة ثورة السيارات الكهربائية

ترجمة : حسين حاتم الحافظ تصميم : ابراهيم الساكني براين كان محركات الاحتراق الداخلي تعتبر …