تصنيع مواد "معقدة مستحيلة" بطريقة بسيطة

قام علماء من الجامعة الوطنية الروسية للأبحاث التكنولوجية "ميسيس"، جنباً إلى جنب مع زملائهم من جامعات بايرويت ومونستر في ألمانيا، وجامعة شيكاغو في الولايات المتحدة الأمريكية وجامعة ينكوبنج في السويد بتصميم مواد النتريدات، التي كانت تعتبر مستحيلة التحقيق.

وأظهرت أن هذا التصميم سوف يساهم في تحقيق عملية الربط والتخليق بشكل أبسط، وفي هذا السياق تم نشر المقال التي تتضمن هذه الدراسة الثورية في مجلة Nature Communications و Angew ChemIntEd

وتستخدم النتريدات على نطاق واسع في الطلاء الفائق الصلابة والإلكترونيات وعادة، فإن محتوى النيتروجين في هذه المواد ليس كبيراً، ومن الصعوبة أن يكون مستوى المحتوى أكبر بالمقارنة مع محتوى المعادن الانتقالية، (وذلك لأن الروابط النيتروجينية تتمتع بطاقة

وهذا ما تميزت به مركبات الرينيوم والحديد بشكل خاص، التي اختارها الباحثون للتجارب، الذين قرروا الحصول على الربط والتخليق خارج الظروف الأرضية العادية في ظروف ضغوط عالية جداً.

ويشير البروفسور إيغور أبريكوسوف رئيس مختبر نمذجة وتطوير المواد الجديدة في الجامعة الوطنية للأبحاث التكنولوجية قائلاً:

"تعد هذه الطريقة إحدى الطرق الواعدة لتصميم مواد جديدة نوعياً، مما يفتح فرصاً رائعة في هذا المجال. وهناك أمثلة معروفة: الماس الصناعي، مكعب نيتريد البورون، والتي يمكن إيجاد هذه المواد في شكل طبيعي. في حين تعتبر فكرة تصميم مواد مستحيلة التصميم

في الطبيعة هي من ابتكارنا".

وبحسب قول الباحث، فإن التجارب أعطت النتيجة المرجوة على الفور تقريباً. ويتم وضع النيتروجين مع معدن الانتقال ببساطة في سندان الماس، وتحت تأثير الضغوط العالية تجري عملية الربط والتخليق المباشر (من دون مركبات طليعية).

ويقول إيغور أبريكوسوف في هذا الإطار:

"يظهر نيتريد الرينيوم خاصية الانضغاطية المنخفضة، التي تتمتع بخصائص ميكانيكية عالية جداً وميزة الصلابة العالية جداً، وهذا مهم، على سبيل المثال، من أجل تحسين نوعية أدوات القطع".

ويتابع حديثه مشيراً إلى إن الباحثين سيوضحون فيما إذا كانت المواد، على سبيل المثال، هي موصلات فائقة أو مواد مغناطيسية.

يشار إلى أن النتائج العكسية لهذه التجارب في ظروف أرضية تتطلب توفير منشآت تجريبية أكثر ضخامة، حيث يجري العمل بالفعل ومن المرجح أن تؤتي ثمارها في غضون عام من الآن.

ويعتقد العالم أيضاً أنه إذا تمكن الفريق من إثبات عامل الصلابة الهائل المزعوم، فإننا خلال 5 سنوات، سوف نرى المواد "المستحيلة" في السوق.

 سنمار سورية الاخباري