علماء ينشئون مادة جديدة متناهية المتانة

ابتكر فريق من الباحثين الأمريكيين من معهد ماساتشوستس التقني مادة جديدة متناهية الخفة والمتانة من ناحية مواصفاتها الفنية.

فقد استطاع المختصون الحصول على هذه المادة عن طريق تطبيق ضغط على ندف الغرافين (graphene) (وهي مادة متأصلة من الكربون ثنائية الأبعاد وبنيتها بلورية سداسية). وتتصف المادة الجديدة ببنيتها الإسفنجية وبكثافتها المنخفضة جدا وبمتانتها التي تساوي عشرة أضعاف متانة الفولاذ.

ويعتبر الغرافين من أمتن المواد ذات البنية الثنائية الأبعاد. وتجادل الباحثون في أنحاء العالم حول كيفية تطبيق مواصفات هذه المادة على البنى الثلاثية الأبعاد. فأظهرت البحوث الأخيرة أن عاملا أساسيا يؤمن متانة تلك المادة الجديدة هو أشكالها غير العادية الثلاثية الأبعاد. وأجرى فريق من العلماء من معهد ماساتشوستس التقني تحليلا مفصلا لهذه المادة شمل إنشاء بنيتها على المستوى الذري مما سمح للباحثين بالحصول على النموذج التحليلي المثالي المطلوب.

لا تتميز المواد الثنائية الأبعاد بمتانتها الزائدة فحسب بل تتصف بخواص فريدة من نوعها من ناحية توصيل الكهرباء وإن كان يستحيل استخدامها في البناء أو إنشاء أجهزة كهربائية ذات حجم كبير بسبب سمكها الرفيع جدا.

ولكن تمكن علماء الفيزياء من ضغط ندف صغيرة من الغرافين بعضها مع بعض في ظل تطبيق مقادير زائدة من الضغط والحرارة، وهو ما أسفر عن الحصول على بنية متينة وثابتة شبيهة بالمرجان من حيث مظهرها.

المصدر: رامبلر

أندريه موخين