هل يوجد ما هو أقوى من الألماس؟
وهو المصنوع بالكامل من ذرات الكربون المرتبة في شبكة بلورية كثيفة ويعتبر من أشهر المواد المعروفة بالصلابة حيث أنه لا مثيل له
-في حيز النانو يمكننا بناء ألماس أقوى من الألماس التقليدي
صباحكم #نانوي
وهو المصنوع بالكامل من ذرات الكربون المرتبة في شبكة بلورية كثيفة ويعتبر من أشهر المواد المعروفة بالصلابة حيث أنه لا مثيل له
-في حيز النانو يمكننا بناء ألماس أقوى من الألماس التقليدي
صباحكم #نانوي
يشكل الكربون عدة تكوينات مستقرة مثل: الجرافيت المألوف في قلم الرصاص وأيضا المواد النانوية مثل: الأنابيب النانوية الكربونية حيث أن الخواص الميكانيكية بما فيها الصلابة تعتمد على طريقة ارتباط الذرات ببعضها البعض.
فنجد أنه في الألماس التقليدي تشكل كل ذرة كربون رابطة تساهمية مع أربع ذرات مجاورة حيث يطلق #الكيميائيون على ذرات الكربون المهجنة من هذا النوع
SP3 بينما في الأنابيب النانوية وبعض المواد الأخرى يشكل كل كربون ثلاث روابط ذات التهجين من النوع SP2
SP3 بينما في الأنابيب النانوية وبعض المواد الأخرى يشكل كل كربون ثلاث روابط ذات التهجين من النوع SP2
اكتشف الباحثون في جامعة تسوكوبا ما يمكن أن يحدث إذا تم ترتيب ذرات الكربون في بنية أكثر تعقيدًا بمزيج من تهجين sp3 و sp2وذلك لتصميم مادة جديدة قائمة على الكربون تكون أعقد من الألماس التقليدي.
حيث أُطلق على هذه البنية الجديدة اسم "الألماس الخماسي".
حيث أُطلق على هذه البنية الجديدة اسم "الألماس الخماسي".
إن هذه البنية الجديدة قد تكون مفيدة في استبدال الألماس الاصطناعي الحالي في مهام تصنيع القطع الصعبة.حيث أن تكوين شبكة بلورية خماسية من مزيج SP3 و SP2 يمنح هذا التركيب البلوري قوة أكبر بسبب العدد الهائل من التوليفات والترتيبات في الشبكة البلورية.
ولحساب التكوين الذري الأكثر استقرارا لهذا المركب، بالإضافة إلى تقدير صلابته وبعض خصائصه الميكانيكية، استخدم الباحثون طريقة حسابية تسمى نظرية الكثافة الوظيفية DFT
حيث وجد الباحثون أن معامل يونج، وهو مقياس الصلابة ، كان من المتوقع أن يكون نحو ١٧٠٠جيجا باسكال لخماسي الألماس مقارنة ب ١٢٠٠ جيجا باسكال للألماس التقليدي.
وقد وجد العلماء أن الألماس الخماسي ليس أكثر تعقيداً من الألماس التقليدي فحسب وإنما أيضا أقل كثافة منه بكثير، حيث وُجد أن كثافته تساوي كثافة الجرافيت، مما يثبت قوة التصميم من البداية.
كما وُجد أنه بالإضافة إلى استخدامات الحفر والقطع الصناعي، يمكن أيضا استخدام الألماس الخماسي بدلاً من خلايا السندان الماسية المستخدمة حالياً في البحث العلمي.
جاري تحميل الاقتراحات...