سلسلة من ذرات النحاس والكربون قد تكون أدق الأسلاك المعدنية النانوية
تاريخ النشر: 12th, June 2024 GMT
استخدم باحثون من مختبر النظرية ومحاكاة المواد في مدرسة لوزان الاتحادية للعلوم التطبيقية في لوزان (EPFL )، وهو جزء من المركز الوطني للكفاءة البحثية (NCCR MARVEL)، طرقا حسابية لتحديد ما يمكن أن يكون أدق سلك معدني نانوي لاستخدامات في أغراض عديدة.
وتعد المواد أحادية البعد واحدة من أكثر منتجات تكنولوجيا النانو إثارة للاهتمام، وهي مصنوعة من ذرات مصطفة على شكل أسلاك أو أنابيب.
وفي حين أن أنابيب الكربون النانوية هي المواد التي حظيت بمعظم الاهتمام حتى الآن، فقد ثبت أنه من الصعب جدا تصنيعها والتحكم فيها، لذلك يتوق العلماء إلى العثور على مركبات أخرى يمكن استخدامها لإنشاء أسلاك نانوية وأنابيب نانوية ذات خصائص مثيرة للاهتمام بنفس القدر، ولكن أسهل في التعامل معها.
وفكر الباحثون كيارا سيناريلا وديفيد كامبي ونيكولا مارزاري، في استخدام المحاكاة الحاسوبية لتحليل البلورات ثلاثية الأبعاد المعروفة، بحثا عن تلك التي تبدو - بناء على خصائصها الهيكلية والإلكترونية - وكأنه يمكن "تقشيرها" بسهولة، للحصول بشكل أساسي منها على بنية نانوية أحادية البعد (بين 1 إلى 100 نانوميتر) مستقرة. وقد تم استخدام نفس الطريقة بنجاح في الماضي لدراسة المواد ثنائية الأبعاد، ولكن هذا هو أول تطبيق على نظيراتها أحادية البعد.
وبدأ الباحثون من مجموعة تضم أكثر من 780 ألف بلورة، مأخوذة من قواعد بيانات مختلفة موجودة في الأدبيات العلمية، وتم تجميعها معا بواسطة قوى فان دير فالس، وهو نوع من التفاعلات الضعيفة التي تحدث عندما تكون الذرات قريبة بدرجة كافية لتداخل إلكتروناتها. ثم قاموا بتطبيق خوارزمية تأخذ في الاعتبار التنظيم الفضائي لذراتهم بحثا عن تلك التي تحتوي على هياكل تشبه الأسلاك، وحسبوا مقدار الطاقة اللازمة لفصل هذا الهيكل أحادي الأبعاد عن بقية البلورة.
وتقول سيناريلا، وهي المؤلفة الأولى للدراسة: "كنا نبحث على وجه التحديد عن الأسلاك المعدنية، والتي من المفترض أن يكون من الصعب العثور عليها لأن المعادن أحادية البعد، من حيث المبدأ، لا ينبغي أن تكون مستقرة بما فيه الكفاية للسماح بالتقشير".
وفي النهاية، توصلوا إلى قائمة تضم 800 مادة أحادية الأبعاد، اختاروا منها أفضل 14 مادة مرشحة، وهي مركبات لم يتم تصنيعها كأسلاك فعلية بعد، لكن عمليات المحاكاة تشير إلى أنها ممكنة. ثم شرعوا في حساب خصائصها بمزيد من التفصيل، للتحقق من مدى استقرارها والسلوك الإلكتروني الذي ينبغي للمرء أن يتوقعه منها.
وبرزت أربع مواد معدنان ومادتان شبه معدنية باعتبارها الأكثر إثارة للاهتمام. ومن بينها السلك المعدني CuC2، وهو عبارة عن سلسلة مستقيمة مكونة من ذرتي كربون وذرة نحاس واحدة، وهو أدق أسلاك معدنية نانوية مستقرة عند درجة حرارة صفر مطلق تم العثور عليها حتى الآن.
تقول سيناريلا: "إنه أمر مثير للاهتمام حقا، لأنك لا تتوقع أن يكون سلك فعلي من الذرات على طول خط واحد مستقرا في الطور المعدني". ووجد العلماء أنه يمكن تقشيره من ثلاث بلورات أصلية مختلفة، جميعها معروفة من خلال التجارب NaCuC2 و KCuC2 وRbCuC2 ويتطلب استخراجها القليل من الطاقة، ويمكن ثني سلسلتها مع الحفاظ على خصائصها المعدنية، مما يجعلها مثيرة للاهتمام للإلكترونيات المرنة.
تشمل المواد الأخرى المثيرة للاهتمام الموجودة في الدراسة، والتي نُشرت في مجلة ACS Nano، شبه المعدن Sb2Te2، والذي قد يسمح، بسبب خصائصه، بدراسة حالة غريبة للمادة تم التنبؤ بها منذ 50 عاما ولكن لم يتم ملاحظتها مطلقا، تسمى العوازل الإكسيتونية، وهي واحدة من تلك الحالات النادرة التي تصبح فيها الظواهر الكمومية مرئية على المستوى العياني. ثم هناك Ag2Se2، وهو شبه معدن آخر، وTaSe3، وهو مركب معروف وهو الوحيد الذي تم تقشيره بالفعل في التجارب باعتباره أسلاكا نانوية، والذي استخدمه العلماء كمعيار.
أما بالنسبة للمستقبل، فتوضح سيناريلا أن المجموعة تريد التعاون مع علماء تجريبيين لتصنيع المواد فعليا، مع مواصلة الدراسات الحسابية لمعرفة كيفية نقل الشحنات الكهربائية وكيف تتصرف في درجات حرارة مختلفة. سيكون كلا الأمرين أساسيين لفهم كيفية أدائهما في تطبيقات العالم الحقيقي.
المصدر: عربي21
كلمات دلالية: سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي تكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا النانو النانو أبحاث اسلاك المزيد في تكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا سياسة سياسة تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة
إقرأ أيضاً:
صناعة النواب توافق على تعديل قانون هيئة الثروة المعدنية
كتب- نشأت علي:
وافقت لجنة الصناعة بمجلس النواب، برئاسة النائب محمد مصطفى السلاب، نهائيا على مشروع تعديل قانون الثروة المعدنية، والمقدم من النائب محمد إسماعيل، عضو تنسيقية شباب الأحزاب والسياسيين.
جاء ذلك بحضور المستشار محمود فوزي، وزير الشئون النيابية والقانونية والتواصل السياسي، والمستشار محمد عبد العليم كفافي، المستشار القانوني لرئيس مجلس النواب، وممثلين عن عدد من الوزارات والجهات المعنية.
ويقضي مشروع تعديل قانون هيئة الثروة المعدنية، بتحويل الهيئة المصرية العامة للثروة المعدنية إلى هيئة عامة اقتصادية، لتحقيق استقلالية القرار المالي والإداري للهيئة، بما يدعم تطوير قطاع التعدين، وتعظيم العوائد الاقتصادية له.
وخلال الاجتماع استعرض النائب محمد إسماعيل، مقدم مشروع القانون، مؤكدا أن يستهدف في الأساس تحويل الهيئة إلى هيئة عامة اقتصادية، بما يساهم في دعم الاقتصاد الوطني.
وأشار النائب إلى أن دعم هيئة الثروة المعدنية يساهم في تحريرها من القيود، ومن ثم المساهمة في دعم الاقتصاد الوطني.
وأكد عضو مجلس النواب، أن تحويل هيئة الثروة المعدنية إلى هيئة اقتصادية يعمل على رفع الناتج المحلي لقطاع التعدين في الناتج المحلي الإجمالي، وزيادة الاستثمارات، وكذلك رفع الإيرادات الحكومية، وتوفير أكثر من ١٥٠ ألف فرصة عمل.
وأكد النائب محمد مصطفى السلاب، رئيس لجنة الصناعة بمجلس النواب، أهمية مشروع القانون، بما يساهم في النهوض بقطاع التعدين في مصر.
وأشار السلاب، إلى أن مصر تمتلك خيرات كثيرة في باطن الأرض، وفي حاجة إلى حسن استغلالها وإدارتها بصورة أكثر كفاءة، بما يساهم في دعم الاقتصاد الوطني.
وأشاد النائب بمشروع القانون الذي بتحويل هيئة الثروة المعدنية إلى هيئة عامة اقتصادية، مؤكدا أن ذلك يحقق الاستقلالية، ومن ثم تحقيق المستهدفات المطلوبة.
من جانبه أكد المستشار محمود فوزي، وزير الشئون النيابية والقانونية والتواصل السياسي، موافقة الحكومة على مشروع القانون المقدم من النائب بشأن تعديل قانون الهيئة العامة للثروة المعدنية.
وأشار إلى أن وزير البترول بصفته المعني بهذا الملف، أعلن الاكتفاء بمشروع القانون المقدم من مجلس النواب، وسحب الطلب المقدم إلى وزارة العدل بإعداد مشروع القانون.
وأكد المستشار محمود فوزي، أن الموافقة على مشروع القانون يأتي في إطار التكامل بين السلطتين التنفيذية والتشريعية.
وأشار وزير الشئون النيابية والقانونية والتواصل السياسي، أن قطاع التعدين في مصر يحظى باهتمام كبير، لما يمثله من أهمية اقتصادية كبيرة لصالح الدولة المصرية.
فيما عبر أعضاء لجنة الصناعة بمجلس النواب، عن ترحيبهم بمشروع القانون، مؤكدين أن تحويل هيئة الثروة المعدنية إلى هيئة اقتصادية، من شأنها النهوض بقطاع التعدين في مصر، وزيادة مساهمته في دعم الاقتصاد الوطني.
لمعرفة حالة الطقس الآن اضغط هنا
لمعرفة أسعار العملات لحظة بلحظة اضغط هنا
مجلس النواب تعديل قانون هيئة الثروة المعدنية صناعة النوابتابع صفحتنا على أخبار جوجل
تابع صفحتنا على فيسبوك
تابع صفحتنا على يوتيوب
فيديو قد يعجبك:
الأخبار المتعلقةإعلان
إعلان
صناعة النواب توافق على تعديل قانون هيئة الثروة المعدنية
روابط سريعة
أخبار اقتصاد رياضة لايف ستايل أخبار البنوك فنون سيارات إسلامياتعن مصراوي
اتصل بنا احجز اعلانك سياسة الخصوصيةمواقعنا الأخرى
©جميع الحقوق محفوظة لدى شركة جيميناي ميديا
القاهرة - مصر
27 14 الرطوبة: 17% الرياح: شمال شرق المزيد أخبار أخبار الرئيسية أخبار مصر أخبار العرب والعالم حوادث المحافظات أخبار التعليم مقالات فيديوهات إخبارية أخبار BBC وظائف اقتصاد أسعار الذهب أخبار التعليم فيديوهات تعليمية رياضة رياضة الرئيسية مواعيد ونتائج المباريات رياضة محلية كرة نسائية مصراوي ستوري رياضة عربية وعالمية فانتازي لايف ستايل لايف ستايل الرئيسية علاقات الموضة و الجمال مطبخ مصراوي نصائح طبية الحمل والأمومة الرجل سفر وسياحة أخبار البنوك فنون وثقافة فنون الرئيسية فيديوهات فنية موسيقى مسرح وتليفزيون سينما زووم أجنبي حكايات الناس ملفات Cross Media مؤشر مصراوي منوعات عقارات فيديوهات صور وفيديوهات الرئيسية مصراوي TV صور وألبومات فيديوهات إخبارية صور وفيديوهات سيارات صور وفيديوهات فنية صور وفيديوهات رياضية صور وفيديوهات منوعات صور وفيديوهات إسلامية صور وفيديوهات وصفات سيارات سيارات رئيسية أخبار السيارات ألبوم صور فيديوهات سيارات سباقات نصائح علوم وتكنولوجيا تبرعات إسلاميات إسلاميات رئيسية ليطمئن قلبك فتاوى مقالات السيرة النبوية القرآن الكريم أخرى قصص وعبر فيديوهات إسلامية مواقيت الصلاة أرشيف مصراوي إتصل بنا سياسة الخصوصية إحجز إعلانك