إنتاج ماس صناعي أكثر صلابة من الطبيعي

ماسة عيار 14 قيراطاً  (رويترز)
ماسة عيار 14 قيراطاً (رويترز)
TT

إنتاج ماس صناعي أكثر صلابة من الطبيعي

ماسة عيار 14 قيراطاً  (رويترز)
ماسة عيار 14 قيراطاً (رويترز)

أصبح «الماس»، وهو أقوى مادة في الطبيعة، لدية منافسة شديدة الآن، وذلك بعد أن نجح باحثون في تصنيع نوع أكثر صلابة منه. وكانت هناك محاولات سابقة لتصنيع الماس، وأسفرت تلك المحاولات عن قطع منه، إما أنها كانت صغيرة جداً أو كانت قصيرة جداً بحيث لا يمكن قياسها، ولكن علماء معهد فيزياء الصدمات التابع لجامعة ولاية واشنطن، ابتكروا ماسات سداسية الأضلاع، وكبيرة بما يكفي، لقياس صلابتها باستخدام الموجات الصوتية، وتم تفصيل النتائج التي توصلوا إليها في ورقة بحثية حديثة نشرت بالعدد الأخير من دورية «فيزيكال ريفيو».
ويقول يوجيندرا جوبتا، مدير معهد فيزياء الصدمات والمؤلف الرئيسي بالدراسة في تقرير نشره أمس الموقع الإلكتروني لجامعة ولاية واشنطن: «الماس مادة فريدة جداً، إنها ليست الأقوى فقط، فهي تتمتع بخصائص بصرية جميلة وموصلية حرارية عالية جداً، والآن قمنا بصنع الشكل السداسي من الماس، الذي تم إنتاجه في ظل تجارب ضغط الصدمات، وهو أكثر صلابة وأقوى من الماس الطبيعي».
وتم صناعة الماس سداسي الأضلاع من الغرافيت، واستخدم الباحثون البارود والغاز المضغوط لدفع أقراص الغرافيت الصغيرة بحجم عشرة سنتات تقريباً بسرعة نحو 15 ألف ميل في الساعة على مادة شفافة، وأنتج التأثير موجات الصدمة في الأقراص التي حولتها بسرعة كبيرة إلى ماس سداسي.
وبعد الاصطدام، أصدر الباحثون موجة صوتية صغيرة واستخدموا الليزر لقياس حركتها عبر الماس، حيث من المعروف أن الصوت يتحرك بشكل أسرع من خلال المواد الأكثر صلابة، وكان الصوت يتحرك بشكل أسرع عبر الماس المكعب الطبيعي، وفي الماس السداسي الذي تم إنشاؤه في المختبر، تحرك بشكل أسرع، وحدثت كل عملية في عدة أجزاء من المليار من الثانية، أو نانو ثانية.
وإذا تقدم العلم إلى النقطة التي يمكن فيها إنشاء الماس السداسي على نطاق تجاري، فيمكن أن يكون له مجموعة من الاستخدامات الصناعية، كما يمكن أن يستخدم يوماً في خواتم الخطبة.



علماء يرصدون نجماً يبتلع كوكباً

نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
TT

علماء يرصدون نجماً يبتلع كوكباً

نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)

شهد نجم، يقع بالقرب من كوكبة العقاب، تضخّماً طبيعياً غير متناسق؛ نظراً إلى كونه قديماً، جعله يبتلع الكوكب، الذي كان قريباً منه، وفقاً لـ«وكالة الصحافة الفرنسية».
وسبق لعلماء فلك أن رصدوا مؤشرات لمثل هذا الحدث، ولمسوا تبِعاته. وقال الباحث في «معهد كافلي» بـ«معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (إم آي تي)»، والمُعِدّ الرئيسي للدراسة، التي نُشرت، الأربعاء، في مجلة «نيتشر»، كيشالاي دي، إن ما كان ينقصهم هو «ضبط النجم في هذه اللحظة خاصة، عندما يشهد كوكبٌ ما مصيراً مماثلاً». وهذا ما ينتظر الأرض، ولكن بعد نحو 5 مليارات سنة، عندما تقترب الشمس من نهاية وجودها بصفتها قزماً أصفر وتنتفخ لتصبح عملاقاً أحمر. في أحسن الأحوال، سيؤدي حجمها ودرجة حرارتها إلى تحويل الأرض إلى مجرّد صخرة كبيرة منصهرة. وفي أسوأ الأحوال، ستختفي بالكامل.
بدأ كل شيء، في مايو (أيار) 2020، عندما راقب كيشالاي دي، بكاميرا خاصة من «مرصد كالتك»، نجماً بدأ يلمع أكثر من المعتاد بمائة مرة، لمدة 10 أيام تقريباً، وكان يقع في المجرّة، على بُعد نحو 12 ألف سنة ضوئية من الأرض.
وكان يتوقع أن يقع على ما كان يبحث عنه، وهو أن يرصد نظاماً نجمياً ثنائياً يضم نجمين؛ أحدهما في المدار المحيط بالآخر. ويمزق النجم الأكبر غلاف الأصغر، ومع كل «قضمة» ينبعث نور.
وقال عالِم الفلك، خلال عرض للدراسة شارك فيها مُعِدّوها الآخرون، التابعون لمعهديْ «هارفارد سميثسونيان»، و«كالتك» الأميركيين للأبحاث، إن «الأمر بدا كأنه اندماج نجوم»، لكن تحليل الضوء، المنبعث من النجم، سيكشف عن وجود سُحب من الجزيئات شديدة البرودة، بحيث لا يمكن أن تأتي من اندماج النجوم.
وتبيَّن للفريق خصوصاً أن النجم «المشابه للشمس» أطلق كمية من الطاقة أقلّ بألف مرة مما كان سيُطلق لو اندمج مع نجم آخر. وهذه الكمية من الطاقة المكتشَفة تساوي تلك الخاصة بكوكب مثل المشتري.
وعلى النطاق الكوني، الذي يُحسب ببلايين السنين، كانت نهايته سريعة جداً، وخصوصاً أنه كان «قريباً جداً من النجم، فقد دار حوله في أقل من يوم»، على ما قال دي.
وبيّنت عملية الرصد أن غلاف الكوكب تمزّق بفعل قوى جاذبية النجم، لبضعة أشهر على الأكثر، قبل امتصاصه. وهذه المرحلة الأخيرة هي التي أنتجت وهجاً مضيئاً لمدة 10 أيام تقريباً.