اكتشاف مادة شديدة الصلابة يمكن أن تنافس الماس
تاريخ النشر: 14th, December 2023 GMT
إنجلترا – اكتشف العلماء مادة تكاد تكون غير قابلة للكسر يمكن أن تنافس الماس باعتباره أصلب مادة على وجه الأرض.
ووجد العلماء أنه عندما تعرضت جزيئات الكربون والنيتروجين للحرارة والضغط الشديدين، كانت المواد الناتجة، المعروفة باسم نيتريدات الكربون، أكثر صلابة من نيتريد البورون المكعب، ثاني أصلب مادة بعد الماس.
وقالوا إن هذا الاختراق يفتح الأبواب أمام استخدام مواد متعددة الوظائف للأغراض الصناعية بما في ذلك الطلاءات الواقية للسيارات ومركبات الفضاء وأدوات القطع عالية التحمل والألواح الشمسية وأجهزة الكشف الضوئي.
ويحاول العلماء اكتشاف إمكانات نيتريدات الكربون منذ الثمانينيات، عندما لاحظوا لأول مرة خصائصها الاستثنائية، بما في ذلك المقاومة العالية للحرارة. ومع ذلك، بعد أكثر من ثلاثة عقود من البحث والمحاولات المتعددة لتكييفها، لم يتم الإبلاغ عن أي نتائج موثوقة.
والآن، حقق فريق دولي من الباحثين، بقيادة علماء من مركز العلوم في الظروف القاسية بجامعة إدنبره وخبراء من جامعة بايرويت بألمانيا وجامعة لينكوبنج بالسويد، تقدما كبيرا.
وقالت الدكتورة دومينيك لانييل، من معهد فيزياء المواد المكثفة والأنظمة المعقدة بكلية الفيزياء وعلم الفلك في جامعة إدنبرة: “عند اكتشاف أول مادة من مواد نيتريد الكربون الجديدة، لم نصدق. أنتجت مواد كان الباحثون يحلمون بها على مدى العقود الثلاثة الماضية. وتوفر هذه المواد حافزا قويا لسد الفجوة بين تصنيع المواد عالية الضغط والتطبيقات الصناعية”.
وقام فريق البحث بتعريض أشكال مختلفة من جزيئات نيتروجين الكربون لضغوط تتراوح بين 70 و135 غيغاباسكال (نحو مليون ضعف ضغطنا الجوي) في أثناء تسخينها إلى درجات حرارة تزيد عن 1500 درجة مئوية.
ولتحديد الترتيب الذري للمركبات في ظل هذه الظروف، تم إضاءة العينات بواسطة شعاع أشعة سينية مكثف في ثلاثة مسرعات جسيمات، في مرفق أبحاث السنكروترون الأوروبي في فرنسا، وشركة Deutsches Elektronen-Synchrotron في ألمانيا، ومصدر الفوتون المتقدم في الولايات المتحدة الأمريكية.
واكتشف العلماء أن ثلاثة مركبات من نيتريد الكربون تحتوي على العناصر الأساسية اللازمة للصلابة الفائقة.
ووجدوا أن المركبات الثلاثة احتفظت بصفاتها الشبيهة بالماس عندما عادت إلى ظروف الضغط ودرجة الحرارة المحيطة.
وتشير الحسابات والتجارب الإضافية إلى أن المواد الجديدة تحتوي على خصائص إضافية، بما في ذلك اللمعان الضوئي وكثافة الطاقة العالية، حيث يمكن تخزين كمية كبيرة من الطاقة في كمية صغيرة من الكتلة.
ويقول الفريق إن التطبيقات المحتملة لنتريدات الكربون غير القابلة للضغط بشكل كبير، واسعة النطاق، ما قد يجعلها مواد هندسية نهائية لمنافسة الماس.
وأوضح الدكتور فلوريان تريبل، الأستاذ المساعد في قسم الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا بجامعة لينكوبنغ: “هذه المواد ليست فقط متميزة في وظائفها المتعددة، ولكنها تظهر أنه يمكن استعادة المراحل ذات الصلة من الناحية التكنولوجية من ضغط تركيبي يعادل الظروف الموجودة على بعد آلاف الكيلومترات في باطن الأرض. نحن نؤمن بشدة أن هذا البحث التعاوني سيفتح إمكانيات جديدة لهذا المجال”.
نشرت الدراسة الكاملة في مجلة Advanced Materials.
المصدر: إندبندنت
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
إقرأ أيضاً:
مشروع قانون.. حقوق مشروعة للموظف في التغيب للبحث عن عمل جديد
أقر مجلس النواب الفصل السابع بمشروع قانون العمل المتعلق، انتهاء علاقة العمل الفردية، وتحديد ضوابط انتهاء عقود العمل.
ويناقش مجلس النواب على مدار الأسابيع الماضية مشروع قانون العمل، تمهيدا للموافقة النهائية على القانون.
ووضع مشروع القانون حقوق مشروعة للموظف في التغيب للبحث عن عمل جديد.
ونصت مادة (156) على أنه مع عدم الإخلال بأحكام المادة (165) من هذا القانون إذا كان عقد العمل غير محدد المدة، جاز لأي من طرفيه إنهاؤه بشرط أن يخطر الطرف الآخر كتابة قبل الإنهاء بثلاثة أشهر.
ونصت مادة (157) على أنه مع عدم الإخلال بحكم المادة (225) من هذا القانون، ومع مراعاة أحكام المواد التالية، لا يجوز لأصحاب الأعمال، والعمال، إنهاء عقد العمل غير محدد المدة، إلا بمبرر مشروع وكاف
ويراعى في جميع الأحوال، أن يتم الإنهاء في وقت مناسب الظروف العمل.
ونصت مادة (158) على أنه لا يجوز تعليق الإخطار بالإنهاء على شرط واقف، أو فاسخ.
مشروع قانون العملويبدأ سريان مهلة الإخطار من تاريخ تسلمه
ونصت مادة (159) على أنه لا يجوز توجيه الإخطار للعامل خلال إجازاته، ولا تحتسب مهلة الإخطار إلا من اليوم التالي لانتهاء الإجازة، وإذا حصل العامل على إجازة مرضية خلال مهلة الإخطار، يوقف سريان هذه المهلة ولا يبدأ سريانها من جديد إلا من اليوم التالي لانتهاء تلك الإجازة.
ونصت مادة (160) على أنه يظل عقد العمل قائما طوال مهلة الإخطار، ويلتزم طرفاه بتنفيذ جميع الالتزامات الناشئة عنه وينتهي العقد بانقضاء هذه المهلة.
ونصت مادة (161) على أنه لا يجوز الاتفاق على الإعفاء من شرط الإخطار أو تخفيض مدته، ويجوز الاتفاق على زيادة هذه المدة.
ويجوز لصاحب العمل، إعفاء العامل من مراعاة مهلة الإخطار كلها، أو بعضها في حالة إنهاء العقد من جانب العامل
ونصت مادة (162) على انه إذا كان الإخطار بالإنهاء من جانب صاحب العمل، يحق للعامل أن يتغيب يومًا كاملا في الأسبوع أو ثماني ساعات أثناء الأسبوع، وذلك للبحث عن عمل آخر مع استحقاقه لأجره عن يوم أو ساعات الغياب.
ويكون للعامل تحديد يوم الغياب، أو ساعاته، بشرط أن يخطر صاحب العمل بذلك في اليوم السابق للغياب على الأقل.