هل وجدنا المادة الأفضل من الغرافين . ما الذي يمكن ان يكون أفضل من مادة فائقة المرونة، بسمك ذرة واحدة، وأقوى من الفولاذ بـ 200 مرة؟  مادة متكافئة المرونة والقوة وبسماكة ذرة وقليلة التكاليف!

العلماء يؤكدون ان هذا الاكتشاف الجديد يمكن ان يحل محل أفضل وأروع مادة في العالم والتي تعرف باسم “الغرافين”.

المادة الأفضل من الغرافين هل وجدناها؟

فيزيائي من جامعة كنتاكي يعمل الآن مع علماء من دايملر في ألمانيا وكذلك معهد التركيب الإلكتروني والليزر ( IESL ) في اليونان لإيجاد مواد جديدة مصنوعة من عناصر كالسيليكون، البورون والنيتروجين. هذه المركبات تعني ان هذه المادة ستكون ذات تكلفة اقل، أكثر استقرارا وأفضل من الغرافين بشكل كبير. وهذا الامر صحيح على الأقل نظريا.

يقول مينون ميدهو ـ وهو فيزيائي في مركز المملكة المتحدة للعلوم الحاسوبية ـ “قمنا بعمل محاكاة لمعرفة ان كانت هذه التركيبات ستتحطم ام ستتحلل لكن ذلك لم يحدث”. ويضيف قائلا: “قمنا بتسخين المادة الى حرارة 1000 درجة مئوية وبالرغم من ذلك لم تتحطم”.

يبدو الأمر مثيرا للدهشة لكن لغاية اليوم لم يتم تصنيع هذه المادة. وهي موجودة فقط في محاكاة الحاسوب، ورغم ذلك فان العلماء يعملون على تحقيق هذا الامر.

حسابات نظرية

استخدم كل من منون وارنست ريختر من دايملر و انتونيس اندريوتيس من معهد التركيب الإلكتروني والليزر ( IESL )، تكنولوجيا عالية

الدقة في حسابات نظرية من أجل إثبات قابلية تصنيع مادة بسمك ذرة واحدة، ثنائية الابعاد من المواد السابقة الذكر وهي المواد الأوفر على الأرض. وهذه المادة سيكون لها تطبيقات أكثر بكثير مما يمكن فعله بالغرافين.

وعلى الرغم من أهمية الغرافين الا ان له جانبا سلبيا كبيرا فهو لا ينتمي الى اشباه النواقل لذلك فتطبيقاته محدودة جدا في مجال التكنولوجيا الرقمية. هذا ما دفع العلماء الى البحث عن مواد بديلة وقد أدى هذا البحث الى اكتشاف مواد ثلاثية الطبقات تعرف بـ

(transition-metal-dichalcogenides ) والتي يمكن ان تستعمل في تصنيع المعالجات الرقمية. لكن لسوء الحظ فان كفاءتها العالية يقابلها سمك اكثر وندرة فيما يتعلق بوفرتها على الأرض.

يقول مينون:”نحن نعلم ان التكنولوجيا التي تعتمد على السيليكون على مشارف حدودها وذلك لان دمج العناصر مع بعضها يجعل المعالجات الالكترونية أكثر فأكثر تكدسا**

يضيف مينون: “لكن هذا التكديس لا يمكن ان يستمر طويلا، نحتاج الى إيجاد مواد ذكية”.

الحسابات التي تدرس إمكانية تصنيع هذه المادة تم اجراءها باستخدام حواسيب في مركز المملكة المتحدة للعلوم الحاسوبية والخطوة القادمة هي محاولة الحصول على نفس نتائج الحاسوب التي تم توليدها في المخبر، بطبيعة الحال تصنيع هذه المادة.

يقول مينون: “نحن قلقون جدا من ان هذه المادة سيتم تصنيعها مختبريا”، واضاف “الاختبار الأكبر لأي نظرية هو التحقق التجريبي، وكلما كان أقرب كان أفضل”.

**شرح شخصي: هذا التكديس ناتج عن عملية التصغير والذي يزيد من عملية التكديس لكن كلما زاد التصغير تبدأ المواد في فقدان خصائصها التي صممت من اجلها وهذا ما قاد الى ظهور دراسات أخرى كالحاسوب الكمي.

المصدر:http://www.sciencealert.com/a-material-that-s-better-than-graphene-scientists-say-they-ve-found-it

عدد القراءات (250)

التعليقات

التعليقات

error: النسخ غير مسموح في الإقتباس العلمي بل نقل الفكرة بنص آخر، ولا تنسى الاشارة للمصدر.