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، بحسب موقع «إيرث نيوز».

حيث 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.

وقال العلماء 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.

- صدفة قد تقود العلماء لاكتشاف القوة الخامسة للطبيعة
- اكتشاف يغير تاريخ استخدام القوس والسهام في أوروبا
- اكتشاف علمي مثير عن بدايات الكون

ويحاول العلماء اكتشاف إمكانات نيتريدات الكربون منذ الثمانينات، 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 يجرِ الإبلاغ عن أي نتائج موثوقة.

مواد كان الباحثون يحلمون بها
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 الضغط الجوي) في أثناء تسخينها إلى درجات حرارة تزيد عن 1500 درجة مئوية.

ولتحديد الترتيب الذري للمركبات في ظل هذه الظروف، جرى 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 الأميركية.

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».

مزيد من تقارير اليوم في بوابة الوسط  —————

■  في العدد 421 من جريدة «الوسط»: «معركة الوقت» مستمرة.. وتجاهل رسمي لكارثة درنة
■  غازيني تحدد 3 عراقيل أمام نجاح مبادرة باتيلي
■  تراجع كبير للدولار واليورو والإسترليني في السوق الموازي
■  شاهد في «اقتصاد بلس»: سدود ليبيا.. قنبلة موقوتة تهدد الملايين
■  جويلي يؤكد لباتيلي التزامه بتوحيد المؤسسة العسكرية وتأمين العملية الانتخابية
■  البيت الأبيض: نأمل أن تتوقف الحرب بين إسرائيل وحماس «في أسرع وقت»
■  هل يؤثر اتفاق «كوب28» على صادرات النفط الخليجية؟
■  «يا كوكباً يتلوى بألسنةِ النارِ!».. شاعر روسي ينظم قصيدة لغزة
■  تكريم الروائية الليبية عائشة إبراهيم في مهرجان قابس الدولي للكتاب بتونس
■  باعتباره أصلب مادة على وجه الأرض.. اكتشاف مادة قد تنافس الماس
■  «في التسعين» يناقش لماذا شكل اتحاد الكرة عددًا من لجانه وتغاضى عن أخرى

———————————————————————————