هناك مواد تبدو قصصها قديمة تقريباً مثل فضول الإنسان نفسه — عناصر وهياكل تلاعبت بالعلماء لعقود، مختبئة بعيداً عن متناول اليد مثل أزهار نادرة في مرج جبلي بعيد. من بين هذه المواد، شكل غامض من الماس — ليس الجوهرة المألوفة ولكن ابن عمها النادر والأنيق رياضياً — ظل لفترة طويلة يحوم على أطراف الخيال العلمي. الآن، بعد سنوات من الاستكشاف والنقاش، أفاد الباحثون بشيء رائع: لقد قاموا بتخليق ماسة سداسية نقية في المختبر، تحت ظروف تعكس الضغط الشديد الموجود في أعماق الأجسام الكوكبية. ([turn0search14])

في الحياة اليومية، يُعرف الماس بصلابته الفائقة ولمعانه. تنشأ هذه الخصائص من ذرات الكربون المرتبة في شبكة مكعبة مترابطة بإحكام. لكن منذ الستينيات، توقع العلماء ترتيباً آخر — نسخة سداسية من الماس — قد تكون أكثر مقاومة للتشوه من نظيرها التقليدي. تُعرف في الأوساط العلمية باسم لونسدالايت، وكان يُعتقد في السابق أن هذه البنية موجودة فقط لفترة قصيرة أو بكميات صغيرة داخل مواقع تأثير النيازك، حيث يمكن أن يدفع الصدمة الشديدة الكربون إلى أشكال غير متوقعة لفترة وجيزة. ([turn0search16])

في الاختراق الأخير، استخدم فريق من الباحثين جرافيت مختار بعناية — كربون في ترتيب طبقي — وخضعوه لظروف شديدة للغاية: ضغوط تبلغ حوالي 20 جيجا باسكال، أي حوالي 200,000 مرة من الضغط الجوي عند سطح الأرض، ودرجات حرارة تتراوح بين 1,300 °C إلى 1,900 °C. من خلال تطبيق هذه القوة في الاتجاه الصحيح، انطوت الطبقات الذرية لتشكل قطعة بحجم مليمتر من الماس السداسي. أكدت أدوات متقدمة مثل حيود الأشعة السينية وميكروسكوب بدقة ذرية البنية المميزة، كاشفة عن نمط تكديس لذرات الكربون يختلف عن الماس المكعب. ([turn0search14]; [turn0search17])

لم تكن هذه الماسة السداسية مجرد فضول غريب. عندما اختبر الباحثون خصائصها الميكانيكية، وجدوا أنها أظهرت صلابة ومقاومة أعلى قليلاً من الماس التقليدي — وهو نتيجة تتماشى مع التوقعات النظرية التي تم الاحتفاظ بها لفترة طويلة. في اختبارات الصلابة، أظهر المادة خصائص تشير إلى أنها قد تتفوق على الماس العادي في التطبيقات التي تتطلب متانة شديدة، على الرغم من أن الفرق طفيف في هذه المرحلة من البحث. ([turn0search14]; [turn0search17])

لكن بعيداً عن الأرقام الميكانيكية، يحمل هذا الإنجاز صدى أعمق للمجتمع العلمي. إنه يحل نقاشاً دام عقوداً حول ما إذا كان يمكن صنع الماس السداسي في شكل نقي، ويفتح الأبواب لعمل مستقبلي يستكشف كل من السلوكيات الأساسية للكربون والإمكانات العملية للمواد الجديدة فائقة الصلابة. قد تصل الآثار إلى مجالات تتراوح بين أدوات القطع المتقدمة إلى المواد الإلكترونية التي تتحمل ظروفاً شديدة، على الرغم من أن الكثير من البحث لا يزال مطلوباً قبل أن يصبح الاستخدام التجاري قابلاً للتطبيق. ([turn0search16])

في الوقت الحالي، يقف تخليق الماس السداسي كشهادة على كل من براعة الإنسان والدهشة المستمرة لعلم المواد — مادة كانت تعيش في الغالب في النظرية أو شظايا نادرة من النيازك أصبحت الآن موجودة في الظروف المضبوطة لمختبر، تتحدى بهدوء افتراضاتنا حول أغنى إمكانيات الكربون. ([turn0search14])

في تقارير علمية مباشرة، يقول الباحثون إنهم نجحوا في إنشاء ماس سداسي نقي تحت ضغوط ودرجات حرارة مختبرية شديدة، وتشير القياسات الأولية إلى أن هذا الألوتروب النادر قد يظهر مقاومة ميكانيكية أكبر قليلاً من الماس المكعب الطبيعي، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من البحث للتحقق من التطبيقات المحتملة. ([turn0search14])

إخلاء مسؤولية صورة الذكاء الاصطناعي تم إنشاء الرسوم التوضيحية باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي وتهدف إلى تصوير تمثيلات مفاهيمية، وليس صوراً حقيقية.

المصادر (أسماء وسائل الإعلام / العلوم فقط) Phys.org / Science X Network Gizmodo Green Matters Click Petróleo & Gás (تقرير علمي) Sky at Night Magazine