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.



خطر احتراري يهدّد الحياة البحرية في «منطقة الشفق»

منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
TT

خطر احتراري يهدّد الحياة البحرية في «منطقة الشفق»

منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)

يُحذر العلماء من أن تغير المناخ يمكن أن يقلل بشكل كبير من الحياة في أعمق أجزاء محيطاتنا التي تصل إليها أشعة الشمس، حسب (بي بي سي).
ووفقا لبحث جديد نُشر في مجلة «نيتشر كوميونيكشنز». فإن الاحترار العالمي يمكن أن يحد من الحياة فيما يسمى بمنطقة الشفق بنسبة تصل إلى 40 في المائة بنهاية القرن.
وتقع منطقة الشفق بين 200 متر (656 قدماً) و1000 متر (3281 قدماً) تحت سطح الماء.
وجد الباحثون أن «منطقة الشفق» تندمج مع الحياة، ولكنها كانت موطناً لعدد أقل من الكائنات الحية خلال فترات أكثر دفئاً من تاريخ الأرض.
وفي بحث قادته جامعة إكستر، نظر العلماء في فترتين دافئتين في ماضي الأرض، قبل نحو 50 و15 مليون سنة مضت، وفحصوا السجلات من الأصداف المجهرية المحفوظة.
ووجدوا عدداً أقل بكثير من الكائنات الحية التي عاشت في هذه المناطق خلال هذه الفترات، لأن البكتيريا حللت الطعام بسرعة أكبر، مما يعني أن أقل من ذلك وصل إلى منطقة الشفق من على السطح.
وتقول الدكتورة كاثرين كريشتون من جامعة إكستر، التي كانت مؤلفة رئيسية للدراسة: «التنوع الثري لحياة منطقة الشفق قد تطور في السنوات القليلة الماضية، عندما كانت مياه المحيط قد بردت بما يكفي لتعمل مثل الثلاجة، والحفاظ على الغذاء لفترة أطول، وتحسين الظروف التي تسمح للحياة بالازدهار».
وتعد منطقة الشفق، المعروفة أيضاً باسم المنطقة الجائرة، موطناً حيوياً للحياة البحرية. ويعد التخليق الضوئي أكثر خفوتاً من أن يحدث إلا أنه موطن لعدد من الأسماك أكبر من بقية المحيط مجتمعة، فضلاً عن مجموعة واسعة من الحياة بما في ذلك الميكروبات، والعوالق، والهلام، حسب مؤسسة «وودز هول أوشيانوغرافيك».
وهي تخدم أيضاً وظيفة بيئية رئيسية مثل بالوعة الكربون، أي سحب غازات تسخين الكواكب من غلافنا الجوي.
ويحاكي العلماء ما يمكن أن يحدث في منطقة الشفق الآن، وما يمكن أن يحدث في المستقبل بسبب الاحتباس الحراري. وقالوا إن النتائج التي توصلوا إليها تشير إلى أن تغيرات معتبرة قد تكون جارية بالفعل.
وتقول الدكتورة كريشتون: «تعدُّ دراستنا خطوة أولى لاكتشاف مدى تأثر هذا الموطن المحيطي بالاحترار المناخي». وتضيف: «ما لم نقلل بسرعة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، قد يؤدي ذلك إلى اختفاء أو انقراض الكثير من صور الحياة في منطقة الشفق في غضون 150 عاماً، مع آثار تمتد لآلاف السنين بعد ذلك».