شناسایی گنجی شگفت انگیز در فضا
به گزارش سیناپرس، معروف است که الماس سخت ترین ماده طبیعی شناخته شده است و به همین دلیل انعطاف پذیر نیست. بدین سبب دانشمندان در مطالعه جدید از یافتن الماس هایی با ساختارهای چین خورده شگفت زده شدند که در داخل شهاب سنگ ها وجود دارند.
به طور خاص، شهاب سنگ ها متعلق به طبقه ای به نام اوریلیت هستند که کمیاب، غنی از کربن و اغلب حاوی الماس‌های ریز هستند. ابتدا، محققان توزیع کربن در نمونه ها و شکل آن از جمله الماس و گرافیت را ترسیم کردند. با انجام این کار، پژوهشگران شواهدی پیدا کردند که نشان می دهد الماس تا شده در واقع یک شکل شش ضلعی غیر معمول است که با نام لونسدالیت (lonsdaleite) شناخته می شود.
برای تایید، نمونه‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا (TEM) بررسی شدند. این موضوع نه تنها نشان داد که شهاب سنگ ها حاوی لونسدالیت اند بلکه بزرگ ترین بلورهای این ماده معدنی هستند که یک میکرومتر طول دارند. در ضمن مشخص شد که الماس‌های تا شده در سنگ از کریستال های بسیار ریز لونسدالیت تشکیل شده اند.
اما این یافته همچنان نمی تواند توضیحی برای چگونگی تا شدن الماس ها ارائه دهد. سرنخ های بیشتر زمانی بدست آمد که تیم تحقیقاتی متوجه شد مقداری از لونسدالیت به گرافیت و الماس مکعبی تبدیل شده و محققان به مقایسه توزیع الماس، گرافیت و لونسدالیت در ۱۸ نمونه مختلف اوریلیت پرداختند.
به گفته پژوهشگران، هنگامی که الماس ها برای اولین بار تا شدند هنوز کریستال ها الماس نبوده و به شکل گرافیت بسیار نرم تر بودند. جالب اینجاست که اینها حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، زمانی که منظومه شمسی هنوز در حال شکل گیری بود، در گوشته یک سیاره کوتوله یا سیارک بزرگ رشد کرده بودند. با گذشت زمان، دماهای بالا و فشار مواد اطراف، گرافیت را به شکل چین خورده ای که امروزه دیده می شود، تغغیر شکل داده است.
به گزارش سیناپرس، بعداً، ماده اصلی باید در یک فاجعه با جسم عظیم دیگری برخورد کرده باشد که ممکن است بیشتر سیاره نمای اصلی را نابود کرده و این امر نه تنها باعث پراکندگی مواد شد تا در نهایت به شکل شهاب سنگ روی زمین فرود آید، بلکه یک سیال فوق بحرانی را تشکیل داد که گرافیت را به لونسدالیت تبدیل کرد.
به گفته پژوهشگران این موضوع جالب می تواند کاربردهای مهمی در تولید داشته باشد. این فرآیند طبیعی کاملاً شبیه به روش رسوب بخار شیمیایی است که در حال حاضر برای ساخت ابزار و قطعات الماس صنعتی استفاده می شود و می تواند برای ساخت موادی از لونسدالیت الهام بخش باشد. به هر حال، تصور می شود که این ساختار شش ضلعی بیش از ۵۰ درصد سخت تر از الماس مکعبی معمولی است.
پروفسور اندی تامکینز (Andy Tomkins) پژوهشگر ارشد این مطالعه گفت: طبیعت فرآیندی را برای ما فراهم کرده تا بتوانیم آن را در صنعت تکرار کنیم. ما فکر می کنیم که اگر بتوانیم یک فرآیند صنعتی را توسعه دهیم که ساخت قطعات گرافیتی با لونسدالیت را ترویج کند، می توانیم از لونسدالیت برای ساخت قطعات ماشینی ریز و بسیار سخت استفاده کنیم.
به گزارش سیناپرس،شرح کامل این پژوهش و یافته های حاصل از آن در آخرین شماره مجله تخصصی PNAS منتشر شده است.
مترجم: مهدی فلاحی پناه
No tags for this post.
