[ad_1]
قم بالتسجيل للحصول على ملخص كامل لأفضل الآراء لهذا الأسبوع في رسائل البريد الإلكتروني الخاصة بـ Voices Dispatches. اشترك في النشرة الإخبارية الأسبوعية المجانية الخاصة بـ Voices
نجح العلماء في حل لغز استمر لعقود من الزمن لتطوير مادة شبه غير قابلة للكسر، يزعمون أنها يمكن أن تنافس الماس باعتباره أصلب مادة على وجه الأرض.
وجد الباحثون أنه عندما تتعرض سلائف الكربون والنيتروجين لحرارة وضغط شديدين، فإن المواد الناتجة التي تسمى نيتريدات الكربون تميل إلى أن تكون أكثر صلابة من نيتريد البورون المكعب – ثاني أصلب مادة بعد الماس.
يمكن أن تؤدي المادة المتقدمة الجديدة إلى مواد جديدة متعددة الوظائف للاستخدامات الصناعية بما في ذلك الطلاءات الواقية للسيارات والسفن الفضائية وأدوات القطع عالية التحمل والألواح الشمسية وأجهزة الكشف الضوئي، وفقًا للدراسة الجديدة التي نشرت في مجلة المواد المتقدمة.
في حين أن العلماء عرفوا الإمكانات النظرية لنتريدات الكربون منذ الثمانينيات، بما في ذلك مقاومتها العالية للحرارة، إلا أنه لا يمكن الحصول على نتائج موثوقة في المختبرات بعد أكثر من ثلاثة عقود من البحث والمحاولات المتعددة لتخليقها.
في أحدث دراسة، قام الباحثون، بما في ذلك باحثون من جامعة إدنبرة، بتعريض أشكال مختلفة من سلائف نيتروجين الكربون لضغوط تتراوح بين 70 و135 جيجا باسكال – حوالي مليون ضعف ضغطنا الجوي – أثناء تسخينها إلى درجات حرارة تزيد عن 1500 درجة مئوية.
ثم قاموا بتحليل الترتيب الذري للمركبات الناتجة في ظل هذه الظروف ووجدوا أن ثلاثة مركبات من نيتريد الكربون تحتوي على اللبنات الأساسية اللازمة للصلابة الفائقة.
ووجد العلماء أن جميع المركبات الثلاثة احتفظت أيضًا بصفاتها الشبيهة بالألماس عندما عادت إلى ظروف الضغط ودرجة الحرارة المحيطة.
ووجد الباحثون أيضًا أن هذه المواد الثلاث تتمتع بكثافة طاقة عالية مع تركيز كمية كبيرة من الطاقة في كمية صغيرة من الكتلة.
ويقولون إن هذه المركبات يمكن أن تصبح مواد هندسية نهائية تنافس الماس.
وقال دومينيك لانييل، المؤلف المشارك في الدراسة: “توفر هذه المواد حافزًا قويًا لسد الفجوة بين تصنيع المواد عالية الضغط والتطبيقات الصناعية”.
وأضاف: “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”.
[ad_2]
المصدر