اكتشاف طريقة لثني أقوى المواد الطبيعية في اختراق علمي "مفاجئ"

طور علماء طريقة مبتكرة لثني الماس مثل المطاط، يمكن أن تمهد الطريق أمام تصنيع أجهزة من مواد مرنة وقوية للغاية تعتمد على ألماس.

ووجد فريق دولي من الباحثين أن إبر الماس الصغيرة، التي يبلغ طولها بضعة ميكرومترات، يمكن ثنيها بنسبة 9% دون أن 'تنفجر'، مع القابلية لعودتها إلى شكلها الأصلي.

وتعاون علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وهونغ كونغ وسنغافورة وكوريا، في دراسة جديدة رائدة تشمل ثني أقوى المواد الطبيعية.

وقال دانييل بيرنولي، من معهد ماساتشوستس 'لقد كان من المفاجئ للغاية رؤية مقدار التشوه المرن الذي يمكن إحداثه في ألماس النانوي'. وفي حين أن الماس شديد الصلابة، إلا أنه هش للغاية أيضا. ويقول الباحثون إن الحد الأقصى لتمدد الماس يقل عن 1%.

• الصين تخترع 'الشارع الذكي' .. وهذه مواصفاته

واستخدم الباحثون عملية ترسيب البخار الكيميائي لإنشاء إبر الماس الصغيرة التي وضعوها في شكل محدد تحت المجهر الإلكتروني الماسح، وذلك باستخدام تقنية الضغط. كما قاموا بالعديد من التجارب لتحديد مقدار الضغط الذي يمكن أن تتحمله الإبر، وطوروا نموذج كمبيوتر لرسم خريطة التجربة العملية.

وقال يانغ لو، وهو معد مشارك وأستاذ مشارك في الهندسة الميكانيكية والبيولوجية في CUHK 'لقد طورنا أسلوبا نانوميكانيكيا فريدا للتحكم الدقيق في الأنماط المطاطية متناهية الصغر، والتي يتم توزيعها في عينات النانو'.

ووفقا للباحثين، تحمل ألماس النانوي ما يصل إلى 9% من قوة الضغط، ولكن الأمر يختلف اعتمادا على هيكل ألماس.

ويقول الباحثون إن وضع المواد البلورية تحت هذا النوع من الضغط يمكن أن يغير خصائصها، من الميكانيكية إلى المغناطيسية والإلكترونية، بمعنى أنه يمكن استخدام 'هندسة سلالة مرنة' لتصميم مواد لأغراض محددة.