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:
علي جمعة: السيرة النبوية هي التطبيق العملي المعصوم للقرآن
أكد الدكتور علي جمعة، عضو هيئة كبار العلماء بالأزهر الشريف ومفتي الديار المصرية الأسبق، أن السيرة النبوية الشريفة تمثل مصدرًا مستقلًا عن الكتاب والسنة، وهي بمثابة التطبيق العملي المعصوم من النبي المعصوم ﷺ للقرآن الكريم، مشيرًا إلى أن المسلم المعاصر إذا أراد النجاة وسط أمواج الحياة المتلاطمة، فإن عليه أن يقرأ السيرة العطرة لا للتبرك فقط، بل لفهم الواقع وتعلم كيف يسبح فيه.
وقال عضو هيئة كبار العلماء بالأزهر الشريف ومفتي الديار المصرية الأسبق، خلال بودكاست "مع نور الدين"، المذاع على قناة الناس، اليوم الخميس: "المعرفة شيء، وتطبيق المعرفة في الواقع شيء آخر، فالواقع معقد، متداخل، متطور أحيانًا ومتدهور أحيانًا أخرى، الواقع يشمل عالم الأشخاص، وعالم الأشياء، وعالم الأحداث، وعالم الأفكار، والسيرة النبوية تعطينا هذا البُعد العملي... كيف نتعامل مع كل ذلك، القرآن يعطينا المبادئ الكلية، أما السيرة فهي التي تعلّمنا كيف نتحرك بها على الأرض".
وأضاف أن السيرة النبوية ليست فقط تسجيلًا لأقوال وأفعال النبي ﷺ، كما تفعل السنة، بل هي نقل دقيق لعلاقاته المتنوعة مع غير المسلمين، وأهله، وأصحابه، وكيف كان في بيعه وشرائه، وجلوسه وسمته، حركته وسكونه، في الحرب والسلم، قائلاً:
"هي النموذج الكامل للبشرية، لقد كان لكم في رسول الله أسوة حسنة، والسيرة تكشف هذا النموذج في أبهى صوره".
وأوضح أن السيرة تقدم لنا علاقة النبي ﷺ مع عالم الأشياء، والأشخاص، والأفكار، والأحداث، وهو أمر لا تنقله السنة بالمعنى الضيق، بل تلتقطه السيرة بكل أبعاده الإنسانية والاجتماعية والكونية، لتجعلنا نعرف أين كان النبي، ومع من، وفي أي حال، وهي بذلك توازي أدوات أصول الفقه الأربعة: الزمان، المكان، الأشخاص، والأحوال.
وتابع الدكتور علي جمعة: "أدرك العلماء المسلمون أهمية السيرة، وأن هناك أمورًا تتعلق بما حول رسول الله وليست به ﷺ، فلا تدخل تحت مصطلح السنة، ولكنهم رأوا ضرورة تتبعها، من كان من أعمامه؟ من كان من أخواله؟ مع أنه ﷺ لم يكن له أخوال لأن السيدة آمنة كانت وحيدة لا أخ لها ولا أخت، ما شكل البيئة التي عاش فيها؟ من كان الحاكم في الحبشة آنذاك؟ ما كانت علاقته بالنجاشي؟ وما شكل الدولة وقتها؟".
وأردف: "السيرة النبوية علم شامل ينقل لنا الواقع الذي كان فيه رسول الله ﷺ، لتعلمنا كيف نتعامل مع أمواج الحياة، لا ونحن على البر، بل ونحن في البحر... كيف نتحرك لنطفو، لا لنغوص ولا نغرق. هذه هي السيرة، وهي مفتاح النجاة في الدنيا، ونبراس الهداية في الآخرة".
https://www.youtube.com/watch?v=mrjCFRLc888
أكثر من 2% .. خام البصرة يسجل مكاسب أسبوعية