جواهری از فضا

به گزارش خبرگزاری سیناپرس، دانشمندان در حین مطالعه الماس های درون یک شهاب سنگ بسیار قدیمی، ساختار میکروسکوپی عجیب و غریب و درهم تنیده ای را پیدا کردند که قبلاً هرگز دیده نشده بود.
به گفته محققان، این ساختار که شکلی از گرافیت و الماس به هم پیوسته است، دارای خواص منحصر به فردی است که روزی می تواند برای توسعه شارژ فوق سریع یا انواع جدیدی از وسایل الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرد.
ساختارهای الماس در داخل شهاب سنگ Canyon Diablo که 50000 سال پیش به زمین برخورد کرد و اولین بار در سال 1891 در آریزونا کشف شد، قفل شده بودند. بیشتر الماس های شناخته شده در حدود 90 مایل (150 کیلومتر) زیر سطح زمین تشکیل شده اند، جایی که دما به بیش از 2000 درجه فارنهایت (1093 درجه سانتیگراد) می رسد. اتم های کربن درون این الماس ها به شکل مکعبی چیده شده اند.
در مقابل، الماس‌های درون شهاب‌سنگ کانیون دیابلو به نام lonsdaleite شناخته می‌شوند – که به افتخار کریستالوگراف بریتانیایی Dame Kathleen Lonsdale، اولین استاد زن دانشگاه کالج لندن، نامگذاری شده است و ساختار بلوری شش ضلعی دارند. این الماس ها فقط تحت فشار و دمای بسیار بالا تشکیل می شوند. اگرچه دانشمندان با موفقیت لونزدالیت را در آزمایشگاه ساخته اند (با استفاده از باروت و هوای فشرده برای به حرکت درآوردن دیسک های گرافیتی با سرعت 15000 مایل در ساعت (24100 کیلومتر در ساعت) در یک دیواره مستحکم) در غیر این صورت لونزدالیت تنها زمانی تشکیل می شود که سیارک ها با سرعت بسیار بالا به زمین برخورد کنند.
در حین مطالعه لونزدالیت در شهاب سنگ، محققان چیز عجیبی پیدا کردند. محققان به جای ساختارهای شش ضلعی خالصی که انتظار داشتند، رشد یک ماده مبتنی بر کربن دیگر به نام گرافن را پیدا کردند که با الماس در هم تنیده شده است. این رشدها به عنوان دیافیت شناخته می شوند و در داخل شهاب سنگ به شکل یک الگوی لایه ای بسیار جذاب شکل می گیرند. محققان در بیانیه‌ای گفتند که در بین این لایه‌ها «گسل‌های پشته‌ای» وجود دارد که به این معنی است که لایه‌ها کاملاً در یک راستا قرار ندارند.
دانشمندان در این مطالعه نوشتند یافتن دیافیت‌ها در لونزدالیت داخل شهاب‌سنگ نشان می‌دهد که این ماده را می‌توان در مواد کربنی دیگری نیز یافت، به این معنی که می‌توان آن را به‌راحتی برای استفاده به عنوان منبع کربن در دسترس قرار داد. این یافته همچنین به محققان درک بهتری از فشارها و دمای مورد نیاز برای ایجاد این نوع ساختارها را می دهد.
گرافن از یک ورقه کربن به ضخامت یک اتم ساخته شده که به صورت شش ضلعی چیده شده است. اگرچه تحقیقات بر روی این ماده هنوز ادامه دارد، اما این مواد کاربردهای بالقوه زیادی دارند. زیرا هم به سبکی پر است و هم مانند الماس قوی. هم شفاف و هم بسیار رسانا؛ محققان گفتند که یک میلیون بار نازک‌تر از موی انسان است و می‌تواند روزی برای روش های دارو رسانی هدفمندتر، وسایل الکترونیکی کوچک‌تر با سرعت‌های شارژ سریع‌تر از نور، یا فناوری‌های سریع‌تر و پیچیده‌تر استفاده شود.
اکنون که محققان این رشدهای گرافن را در داخل شهاب‌سنگ‌ها کشف کرده‌اند، می‌توان درباره نحوه شکل‌گیری آنها و بنابراین نحوه ساخت آنها در آزمایشگاه اطلاعات بیشتری کسب کرد.
کریستف سالزمن، شیمیدان در دانشگاه کالج لندن، و یکی از نویسندگان مقاله ای که این تحقیق را توصیف می کند، در بیانیه گفت: از طریق رشد لایه‌های کنترل‌شده این سازه‌ها، می‌توان موادی را طراحی کرد که هم فوق‌العاده سخت و هم انعطاف‌پذیر و همچنین دارای خواص الکترونیکی قابل تنظیم از حالت یک رسانا به حالت یک عایق باشند.
منبع: livescience.com
مترجم: کیانوش کرمی