للطائرات وأجهزة الفضاء.. علماء روس يبتكرون مادة فائقة المتانة من الماس
تاريخ النشر: 29th, August 2024 GMT
ابتكر باحثون من الجامعة الوطنية للبحوث والتكنولوجيا مادة مركبة فائقة المتانة ومستقرة ومرنة من الغرافين والماس، لاستخدامات واسعة النطاق، وفقا ل"روسيا اليوم".
روسيا تعلن تكبيد كييف خسائر فادحة في كورسك وقف رحلات سبيس إكس الأمريكية بعد سقوط صاروخ مشتغلويشير المكتب الإعلامي للجامعة إلى أن الباحثين حصلوا على هذه المادة عن طريق تشعيعها بأيونات الزينون، وسوف تستخدم على نطاق واسع في الطائرات والأجهزة الفضائية والسيارات والطب الحيوي.
ويقول الباحث ليف توميلين:"يمكن للمادة الناتجة عن هذه العملية أن تجمع بين مزايا كل عنصر هيكلي على حدة وتظهر متانة وصلابة ومرونة عالية. ويمكن لقطع الماس ثنائية الأبعاد فائقة الرقة أن تحافظ على الهياكل الشبيهة بالماس، ما يسمح باستخدامها في مجالات واسعة من الأجهزة الإلكترونية والبصرية وإلى الطب الحيوي".
وقد تمكن الباحثون الروس من الحصول على هذه المادة أثناء دراستهم لكيفية تأثير تشعيع أشرطة الغرافين بأيونات الغازات النبيلة على بنيتها. ويعود سبب اهتمام العلماء بهذه العملية إلى أن اصطدام تراكمات الكربون في الطبيعة بالجزيئات المشحونة بما فيها الأشعة الكونية يؤدي إلى تكون الماس النانوي.
واسترشادا بهذه التصورات، تابع الباحثون كيفية تغير بنية عدة أشرطة من غرافين متعدد الطبقات عند تشعيعها بأيونات الزينون ذات سرعات مختلفة. وقد أظهرت التجارب أن الماس النانوي بقطر 5-20 نانومتر يتكون في الغرافين إذا كان عدد طبقاته 6 وأكثر. وأن كثافته تعتمد بصورة مباشرة على كثافة تيار أيونات الزينون، ما سمح لهم بالتحكم بكمية الماس النانوي في المادة الناتجة وبالتالي على متانتها ومرونتها ومؤشرات أخرى.
المصدر: بوابة الوفد
كلمات دلالية: الماس باحثون ابتكار
إقرأ أيضاً:
عبر أصدقاء التربة.. علماء ينتجون قمحا غنيا بالحديد والزنك
في وقت تتزايد فيه التحديات المرتبطة بسوء التغذية ونقص العناصر الدقيقة في الحبوب التي تشكل الغذاء الأساسي لملايين البشر في العالم، كشفت دراسة حديثة عن إمكانية تحسين القيمة الغذائية للقمح، من دون اللجوء إلى الأسمدة أو التعديلات الجينية، بل بالاستعانة بكائنات دقيقة تقيم شراكة قديمة مع جذور النباتات، وهي فطريات التربة.
في الدراسة التي نشرت يوم 23 يوليو/تموز في مجلة "بلانتس، بيبول، بلانيت"، سلط باحثون الضوء على قدرة فطريات تعرف علميا باسم الفطريات الجذرية التكافلية -اتحاد تكافلي بين فطر ونبات- على زيادة تركيز الزنك والفوسفور في بذور قمح الخبز، وهو النوع الأكثر استهلاكا عالميا.
رغم أن القمح مصدر رئيسي للغذاء في كثير من الدول، فإن قيمته الغذائية تراجعت تدريجيا بفعل الزراعة المكثفة واستنزاف التربة، ووفقا للمؤلفة المشاركة في الدراسة ستيفان واتس-فاوكس الباحثة في علم النبات بجامعة أديلايد في أستراليا: "هنا تبرز أهمية هذه الدراسة التي توفر، للمرة الأولى، دليلا عمليا على إمكانية تحسين القمح بطريقة طبيعية وآمنة غذائيا".
وتوضح واتس-فاوكس في تصريحات للجزيرة نت "اكتشفنا أن الاستفادة من العلاقة التبادلية بين جذور القمح وهذه الفطريات يمكن أن تعزز امتصاص العناصر الدقيقة من دون زيادة في المركبات المثبطة مثل الفيتات، وهي أحماض مضادة للتغذية، وتعيق امتصاص الزنك والفوسفور في الجسم".
أجرى الفريق تجارب على صنف تجاري من القمح في ظروف خاضعة للرقابة، حيث تم تلقيح التربة بنوعين من الفطريات الجذرية التكافلية. وبعد نمو المحصول، قارن الباحثون محتوى الحبوب من العناصر المعدنية ومركبات الفيتات مع حبوب من نباتات لم تتعرض للتلقيح الفطري.
إعلانكانت النتائج لافتة، بحسب الدراسة، إذ ارتفعت نسبة الزنك والفوسفور بشكل واضح، في حين لم يطرأ أي ارتفاع على مستويات الفيتات التي تعيق امتصاص المعادن، وذلك يعني تحسنا في توافر الزنك والحديد للجسم.
يعني أن المغذيات أصبحت أكثر قابلية للامتصاص في الجسم، وهي نقطة حاسمة عند الحديث عن الأمن الغذائي وجودة التغذية.
وتوضح الباحثة أن "ليس كل ارتفاع في المغذيات يعني استفادة غذائية. فالأهم أن تكون هذه العناصر متاحة حيويا. لقد تحقق ذلك فعلا في هذا النموذج".
تكمن قوة هذه التقنية الجديدة في أنها لا تعتمد على الأسمدة الاصطناعية، ولا تتطلب تعديلات جينية أو تقنيات زراعة عالية التكلفة، بل تقوم على تفعيل علاقة طبيعية بين النبات والتربة، لطالما تطورت عبر آلاف السنين، لكنها لم تستثمر بما يكفي في الزراعة الحديثة.
تقول واتس-فاوكس إن هذه الشراكة الحيوية المهملة قد تكون مفتاحا لإنتاج محاصيل أكثر تغذية واستدامة في آن واحد، خصوصا في المناطق التي يصعب فيها توفير الأسمدة أو تعاني من تدهور التربة.
وتشير الباحثة إلى وجود تحديات عملية، فحتى الآن تم اختبار التقنية في بيئات محدودة وتحت ظروف مخبرية. ويجري الفريق حاليا تصميم تجارب ميدانية على نطاق أوسع، تشمل أنواعا مختلفة من التربة والمناخات الزراعية.
ويخطط الفريق البحثي لاختبار التلقيح الفطري في حقول حقيقية داخل أستراليا، ثم التوسع إلى مناطق أخرى في آسيا وأفريقيا، حيث تتفاقم أزمات التغذية ويكثر الاعتماد على القمح كغذاء أساسي. وتؤكد الباحثة أن الأمر لا يتعلق فقط بإنتاج قمح غني بالمغذيات، بل أيضا بفهم المنظومة البيئية ككل، من التربة إلى المحصول إلى المستهلك.
تعزيز الشفافية والمشاركة.. مذكرة تفاهم جديدة بين مفوضية الانتخابات ومؤسسة بحثية وطنية