ابتكار ألماس فائق الصلابة في الصين: أقوى بنسبة 40% من الألماس الطبيعي

ألماس فائق الصلابة أقوى من الطبيعي بـ 40%

علماء صينيون يطورون ألماسا فائق الصلابة في المختبر

نجح فريق من الباحثين الصينيين في تطوير نوع نادر من الألماس فائق الصلابة، أقوى بنسبة 40% من الألماس الطبيعي، يُعرف هذا النوع باسم ألماس لونسدالايت (Lonsdaleite)، وهو يتميز ببنية بلورية سداسية، على عكس الألماس التقليدي الذي يمتلك بنية مكعبة.

يُستخدم الألماس بشكل واسع في القطاعات الصناعية مثل أدوات القطع والصقل، ويُتوقع أن يفتح هذا الابتكار آفاقا جديدة في مجالات التكنولوجيا المتقدمة والصناعات الثقيلة.

كيف تم تصنيع الألماس السداسي فائق الصلابة؟

حتى الآن، كان الألماس الأكثر صلابة يُعثر عليه فقط في الفوهات النيزكية، مما جعله نادرا وصغير الحجم، ولكن باحثين من جامعة جيلين وجامعة صن يات-سين في شينزن، بقيادة العلماء ليو بينغبينغ وياو مينغوانغ وزو شينغكاي، تمكنوا من تطوير طريقة جديدة لإنتاج هذا الألماس في المختبر.

عملية التصنيع:

1. تم ضغط وتسخين الجرافيت تحت درجات حرارة وضغط مرتفعين للغاية.

2. أدى ذلك إلى تكوين بنية تُعرف باسم مرحلة ما بعد الجرافيت (Post-Graphite Phase).

3. هذه البنية تطورت إلى ألماس سداسي عالي النقاء يتمتع بخصائص فيزيائية فائقة.

مزايا الألماس السداسي مقارنةً بالألماس الطبيعي

1. صلابة أعلى بنسبة 40%

الألماس السداسي الجديد يتفوق على الألماس التقليدي في الصلابة، مما يجعله أكثر كفاءة في التطبيقات التي تتطلب قوة تحمل عالية، مثل أدوات الحفر والقطع الصناعية.

2. ثبات حراري أعلى

يتمتع الألماس السداسي باستقرار حراري أفضل من الألماس النانوي، مما يجعله أكثر مقاومة للحرارة ويزيد من إمكانياته في التطبيقات التكنولوجية المتقدمة.

3. إمكانيات جديدة في الصناعة

بفضل صلابته الفائقة وخصائصه الحرارية، قد يصبح الألماس السداسي بديلاً مثاليا للألماس المكعب في مجالات الهندسة الدقيقة والصناعات الثقيلة.

تجارب أمريكية سابقة لإنتاج الألماس السداسي

لم يكن هذا الإنجاز الصيني الأول من نوعه، فقد سبق لعلماء أمريكيين تطوير ألماس سداسي مشابه في المختبر عام 2021.

ما الذي أضافه الباحثون الأمريكيون؟

تمكنوا من إنتاج ألماس سداسي بحجم كافٍ لقياس صلابته باستخدام الموجات الصوتية.

أشار الباحث ترافيس فولز من مختبر لورانس ليفرمور الوطني إلى أن هذا الألماس قد يكون خيارا واعدا لمختلف الصناعات التكنولوجية.

أكد العلماء أن الألماس السداسي يتفوق على الألماس المكعب في القوة، مما يجعله خيارا مثاليا للتطبيقات الميكانيكية المتقدمة.

مستقبل الألماس السداسي: من الصناعة إلى المجوهرات؟

على الرغم من أن التطبيقات الصناعية هي الأكثر وضوحًا، فإن بعض العلماء يعتقدون أن الألماس السداسي قد يصبح خيارا جذابا للمجوهرات الفاخرة في المستقبل، قد نشهد استخدامه في خواتم الخطوبة وغيرها من المجوهرات بسبب بنيته الفريدة ولمعانه المميز.

الألماس الموصل للكهرباء: إنجاز صيني آخر

لم تتوقف الابتكارات الصينية عند تطوير الألماس فائق الصلابة، في العام الماضي، تمكن باحثون من جامعة تشنغتشو وأكاديمية خنان للعلوم وجامعة نينغبو وجامعة جيلين من تطوير ألماس قادر على توصيل الكهرباء، وهو إنجاز قد يحدث ثورة في مجالات الإلكترونيات والتكنولوجيا المتقدمة.

ماذا يعني هذا الاكتشاف؟

الألماس الطبيعي هو أفضل موصل حراري معروف، لكنه لا يحمل شحنة كهربائية.

الألماس الجديد يجمع بين الصلابة الفائقة والتوصيل الكهربائي، مما قد يؤدي إلى تطبيقات جديدة في الإلكترونيات المتقدمة.

مع استمرار التقدم في أبحاث الألماس، يبدو أن هذا المعدن الفريد سيتجاوز دوره التقليدي كمادة ثمينة ليصبح جزءا أساسيا من التقنيات المستقبلية، سواء في الصناعات الثقيلة أو الإلكترونيات أو حتى المجوهرات، فإن الألماس السداسي الجديد يمثل قفزة نوعية في عالم المواد المتقدمة.