Q-carbon هو أصعب من الماس ، وهو سهل الصنع بشكل لا يصدق

تم اكتشاف مرحلة جديدة من الكربون ، أطلق عليها مبتكروها في جامعة ولاية كارولينا الشمالية اسم Q-carbon ، ولها عدد من الخصائص الجديدة المذهلة. لا يبدو فقط أنه أصعب من ابن عمه الكربوني القريب ، الماس ، ولكن له في الواقع خصائص لم يعتقد العلماء أنفسهم أنها ممكنة. Q-carbon عبارة عن مادة مغنطيسية حديدية ، وهو شيء لا يُعرف عنه أي مرحلة أخرى من الكربون ، بل إنه يضيء عند تعرضه للطاقة. ولكن ، على الرغم من أن هذه الأشياء مثيرة ، فإن التطبيق الأقرب لـ Q-carbon هو في التحويل العكسي إلى بلورات الكربون الأكثر طبيعية: من خلال عملية الصهر البسيطة ، يمكن تحويل Q-carbon إلى الماس في ظل ظروف التسامح.

أحد الأشياء المثيرة للاهتمام حول Q-carbon هو أنه جديد جدًا ، ولا يصنعه مكتشفوه مطالبات كثيرة حول ما هو بالضبط على المستوى الكيميائي. إنهم يصنعونها عن طريق وضع طبقات من 'الكربون غير المتبلور' ، أو جزيئات الكربون غير المنظمة ، على ركيزة مثل الياقوت أو الزجاج. من خلال تفجير هذه الطبقات بالليزر إلى ما يزيد عن 4000 كلفن عند الضغط الجوي ، يمكن أن تتسبب في دخول كل شيء إلى الحالة المنصهرة - وكيف تسمح بالضبط لهذه الحالة بالانتهاء وتبريدها تحدد ما تحصل عليه في النهاية. ذهبت دراساتهم نحو إنشاء كربون ، والذي يقولون إنه يحتوي في الغالب على روابط كربونية رباعية الاتجاهات ، مثل تلك الموجودة في الماس ، ولكن أيضًا عدد لا بأس به من الروابط ثلاثية الاتجاهات.



صورة مجهرية لفيلم q-carbon مرصع بألماس نانو.

صورة مجهرية لفيلم q-carbon مرصع بألماس نانو.



من حيث المبدأ ، هذا يجب أن يجعل الشبكة البلورية أقل متانة. لكن الباحثين يقولون إن شبكتهم البلورية غير المتجانسة يمكن أن 'يتوقع أن تمتلك خصائص فيزيائية وكيميائية وميكانيكية وحفازة جديدة'.

وجدوا مثل هذه الخصائص غير المتوقعة بسرعة كافية. على الرغم من أنه لم يكن من الممكن حتى التفكير في إمكانية حدوث ذلك ، إلا أنه يبدو أن الكربون في شكله Q يمكن أن يكون مغناطيسيًا حديديًا. إنه ليس مثل المغناطيس الفائق أو أي شيء آخر ، ولكن الحقيقة المجردة أن هذه المادة يمكن أن تتفاعل بهذه الطريقة مع مجال مغناطيسي مطبق هي أمر رائع لعلماء المواد. وبالطبع ، هناك حقيقة أن Q-carbons يبدو أنه يتوهج عند تعرضه حتى لكمية صغيرة من الطاقة.



'ناعم جدًا!' قال الباحثون.

يمكن لتقنيتهم ​​وضع طبقات من Q-carbon بسمك يتراوح بين 20 و 500 نانومتر. تُظهر هذه الطبقات صلابة جيدة تتجاوز طبقات الماس ، بنسبة تصل إلى 60٪ إذا كان الباحثون على صواب. يقترحون أن هذا قد يكون بسبب أقصر متوسط ​​أطوال روابط الكربون والكربون في Q-carbon.

اعتمادًا على كيفية صنع Q-carbon فقط ، يمكن أن ينتهي به الأمر مع الماس النانوي المدمج ، أو الإبر النانوية الماسية ، والتي هي في الأساس مجرد مناطق من Q-carbon التي اندمجت في هيكل شبكي الماس المثالي. ولكن يمكنهم أيضًا إعادة تحويل Q-carbon عمدًا إلى نانودوت الماس ، على الرغم من عدم تفصيل الخصائص الدقيقة لهذا الماس. من المحتمل أن يكونوا قادرين على التحول إلى جودة الأحجار الكريمة ، لكن سوق الماس الصناعي لا يزال ضخمًا.



هذه ليست المرة الأولى التي تدعي فيها صناعة المواد أنها تغلبت على الماس بطريقة أو بأخرى. ما يميز هذا هو سهولة عملية الإنتاج ، وحقيقة أنه على الرغم من أن Q-carbon جديد وغير معروف إلى حد كبير ، إلا أنه يمكن تحويله إلى الماس ، وهو أمر مفهوم جيدًا للغاية. لا نعرف ما هي الاستخدامات التي قد يجدها العلماء لهذه المرحلة الجديدة من الكربون ، ولكن نظرًا لأنه يمكن إنشاؤه دون الحاجة إلى ظروف قاسية ، فهناك على الأقل مجموعة متنوعة من الباحثين الذين هم في وضع يمكنهم من اكتشاف .

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com