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:
مجلس النواب يوافق علي 61 مادة من مشروع قانون الإجراءات الجنائية الجديد
عقد مجلس النواب جلسته العامة اليوم الإثنين برئاسة المستشار الدكتور حنفي جبالي رئيس المجلس، لاستكمال مناقشة مواد مشروع قانون الإجراءات الجنائية (الجديد) بحضور المستشار وزير الشئون النيابية والقانونية، والمستشار وزير العدل، و عبدالحليم علام (نقيب المحامين)، وأعضاء اللجنة الفرعية التي أعدت مشروع القانون وأبرزهم: الأمين العام لنقابة المحامين، وممثلين عن مجلس الشيوخ، مجلس القضاء الأعلى، وزارة الداخلية، هيئة مستشاري مجلس الوزراء، المجلس القومي لحقوق الإنسان، وأساتذة القانون الجنائي.
وافق المجلس بجلسة اليوم على المواد من (٣٢) إلى (٦١) من مشروع القانون وفقاً لما انتهت إليه اللجنة المشتركة من لجنة الشئون الدستورية والتشريعية ومكتب لجنة حقوق الإنسان، والتي تؤكد على حرمة المنازل وعدم جواز دخولها ولا تفتيشها ولا مراقبتها أو التنصت عليها إلا بأمر قضائي مسبب يحدد المكان والتوقيت والغرض منه، واطلاع من في المنزل على الأمر الصادر في هذا الشأن، في ضوء ما تضمنه مشروع القانون من تنفيذ للضمانات الدستورية التي تكفل الحقوق والحريات.
شهدت جلسة اليوم مناقشة عدد من التعديلات المقدمة من السادة أعضاء المجلس على بعض مواد مشروع القانون حيث طالب أحد النواب المستقلين بإضافة فقرة جديدة تلزم النيابة العامة باستجواب المتهم خلال ٢٤ ساعة من وقت إحالته إليها، حيث رحب المجلس بالمقترح وتم الموافقة عليه بأغلبية أعضاء المجلس، مع نقل الفقرة الجديدة المضافة إلى المادة ١٠٤ التي تنظم إجراءات استجواب النيابة العامة للمتهم، وذلك تنفيذاً للالتزام الدستوري الوارد بالمادة ٥٤ من الدستور التي توجب على سلطة التحقيق البدء في التحقيق مع المقيد حريته خلال ٢٤ ساعة من وقت تقييد حريته، في إطار ما تضمنه مشروع القانون الجديد من ضمانات دستورية عديدة لحماية الحقوق والحريات.
وبانتهاء جلسة اليوم يكون المجلس قد وافق على ٦١ مادة من مواد مشروع القانون على أن يستكمل المجلس مناقشة باقي المواد بالجلسات العامة القادمة.
طظˆظ„ ط§ظ„ظ…ظˆظ‚ط¹