أكتشف العلماء شكل جديد من الكربون قاس كالصخر لكن يتمدد كالمطاط

ترجمة: مريم فراس
تصميم : مكي السرحان

من خلال تسخين الكربون الى 1,000 درجة مئوية هائلة(1,800 فهرنهايت) اكتشف العلماء صنف جديد من التكوين العنصري الذي يكون قويا جداً وخفيفا للغاية،مرن كالمطاط وموصل كهربائياً.هذا الشكل الجديد من الكربون لا يقدم سوى مدى من الخصائص الاستثنائية- الطريقة التي استخدمت للعثور عليه يمكن ان تؤدي لاكتشاف فئة كاملة من المواد التي لم نراها من قبل.
بكونه العنصر الرابع الأكثر وفرة في الكون والثاني في اجسادنا(بعد الاوكسجين) ، فان الكربون ليس المكون الرئيسي لكثير من الحياة على الأرض فقط. فعندما يتعلق الأمر بخصائصه الفيزيائية، هناك عدد قليل من العناصر المتنوعة مثل الكربون.
عند ترتيبات ذرية معينة ينتج شكل ناعم وزلق من الغرافيت وبترتيبه بطريقة أخرى سنحصل على الماس-أحد اصلب المعادن على الكوكب، ومن ثم هنالك الغرافين والذي يعد اقوى مادة معروفة للعلم.
الان، اكتشف الباحثين أنه اذا قمت بتسخين العناصر الى ما يقارب 1,000 درجة مئوية وتحت 250000 أضعاف الضغط الجوي العادي، يمكنك انتاج شكل قوي جدا، وأيضا فائق المرونة من الكربون والذي يمكن ان نرى استخداماته في كل شيء من الهياكل الخارجية الى سفن الفضاء .
وقال تشى تشنغ تشاو من جامعة يانشان في الصين ” ان المواد الخفيفة ذات القوة العالية والمرونة القوية مثل هذه المادة مرغوب بها بشكل كبيرفي التطبيقات حيث يكون توفير الوزن ذو أهمية قصوى وحتى اكثر أهمية من التكلفة المالية”
في الماضي حاول العلماء خلق شيء مماثل ولكن بدون التركيبة الصحيحة من الحرارة والضغط ،ستستمر بالعودة الى بنيتها الاصلية.
الان، وجد اخيرا تشاو وفريقه الظروف المثلى التي تجبر الكربون على التشابك، الاندماج والترابط ليشكل مجموعة من التكوينات
والنتيجة نوع جديد وغريب من الكربون الذي يحتوي على روابط شبيهة-الغرافيت و شبيهة-الألماس بالإضافة الى طبقات من الغرافين، التي تساعد على نقل الليونة والقوة في نفس الوقت.
في الصورة أدناه، يمكنك ان ترى انها تأخذ ثلاث اشكال مختلفة، الكرات الحمراء تمثل الروابط شبيهة-الألماس والكرات السوداء تمثل طبقات الغرافين.

عرفت المادة الان باسم ‘الكربون الزجاجي المضغوط’ (compressed glassy carbon)
وقال الفريق : “الكربونات الزجاجية المضغوطة تمتلك قوى ضغط خاصة استثنائية- اكبر بمرتين من السيراميك المستخدم بشكل شائع – وتُظهر في نفس الوقت قوة استرجاعية مرنة استجابة للتشوه الموضعي”
مرونته تتغلب على المطاط العضوي، السيليكا وحتى السبيكة متذكرة الشكل (سبيكة النيكل-التيتانيوم) وانها حوالي خمس مرات اقوى من المعادن والسبائك المعروفة .
سيكون علينا الانتظار لنرى أي الصناعات ستأخذ الفائدة من هذه المادة الجديدة لكن في أبان ذلك يتوقع الباحثون ان نفس التقنية يمكن استخدامها لإيجاد مجموعة كاملة من المواد التي لم يسبق لها مثيل.
قال تشاو : ”نعتقد ان طريقة صنع المركب ممكن ان تكون مشحوذة لخلق اشكال استثنائية أخرى من الكربون“

المصدر:http://www.sciencealert.com/scienti…