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:

اعرف طرق الوقاية من الحرائق بسبب الماس الكهربى نتيجة لكثرة استخدام الأجهزة

حذرت إدارة الحماية المدنية، من خطورة اندلاع حرائق بالشقق الناتجة عن ماس كهربائى نتيجة لكثرة الأجهزة الكهربائية خلال أيام عيد الفطر المبارك وللحماية من الحرائق يجب اتباع أسس وقواعد السلامة، ومنها:

-التأكد من تعليمات التشغيل الخاصة بكل جهاز كهربى قبل تشغيله.

-افصل التيار الكهربى عند قيامك بأعمال منزلية كغسيل الجدران والأسقف والأرضيات.

-صيانة جميع الأسلاك الكهربائية بشكل دورى.

-التأكد من أن كل الأسلاك الكهربائية الداخلية والخارجية داخل الأنابيب المعزولة.

-- لا تقم بتشغيل أى مصدر كهربى فى حالة الاشتباه فى وجود تسرب غاز

-تجنب تشغيل أكثر من جهاز على مشترك واحد وتركها أثناء النوم.

-تجنب وضع الأجهزة الكهربائية بجوار السوائل منعا لحدوث ماس واشتعال الشقة.

-تجنب تشغيل الأجهزة الكهربائية لعدد ساعات طويلة.

-عدم استخدام الأدوات الكهربية الرخيصة أو الماركات المستحدثة وغير الصالحة للاستخدام.

 







مشاركة

مقالات مشابهة

  • اكتشاف علاج طبيعي لتساقط الشعر
  • تعليم الفيوم: نشر نماذج البوكليت في مادة الرياضيات “الجبر والإحصاء”
  • ما الفرق بين الثانوية العامة والبكالوريا المصرية؟| التعليم تقدم شرحا جديدا الآن
  • Copilot Search.. مايكروسوفت تنافس جوجل بإطلاق ميزة البحث بالذكاء الاصطناعي
  • اعرف طرق الوقاية من الحرائق بسبب الماس الكهربى نتيجة لكثرة استخدام الأجهزة
  • اكتشاف علاج طبيعي لتساقط الشعر دون الحاجة إلى الزراعة
  • اكتشاف علمي مذهل يحل مشاكل تساقط الشعر بشكل طبيعي وغير مسبوق
  • مصدر أمني ينفي ادعاء صحفي سابق بالقبض على تاجر مخدرات لقيامه ببيع مواد مخدرة مغشوشة
  • خطوات ترخيص محل لبيع السلاح وفقًا للقانون
  • في عمان والسعودية.. اكتشاف كائنات غريبة اتخذت من الرخام بيوتا