العلماء يضغطون الألماس لصنع مادة أكثر صلابة

هل هناك طريقة لجعل الألماس صلباً؟ (شاتر ستوك)

يعد الألماس من أكثر المواد التي عرفها الإنسان صلابة، لكن يعتقد الخبراء أنه من الممكن ضغطه بحيث يصبح مادة أكثر صلابة. عادة ما يكون ذلك الحجر الكريم مادة تتكون بشكل طبيعي من بلورات الكربون، ويتم العثور عليه في باطن الأرض، ويشير البحث إلى إمكانية «إخراج نافورات من الألماس إلى السطح في إطار حدث جيولوجي كبير»، حسب موقع «إندي 100».

وفي حين كان يُعتقد في السابق أنه إحدى أكثر المواد صلابة بفضل نظام تشابكه الرباعي، وهو تكوين جزيئي متين بشكل مذهل، اكتشف خبراء طريقة لتحويله إلى تكوين أكثر صلابة. وأجرى الخبراء عمليات محاكاة بقوى دينامية جزيئية وذات دقة كمّية على جهاز كمبيوتر عملاق من أجل اختبار سلوك الألماس تحت الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة، والتي من المفترض نظرياً أن تجعله في حالة غير مستقرة.

وكشفت النتائج كيف يمكن ضغط التفاصيل الخاصة بالظروف التي تتشكل في ظلها ذرات الكربون في الألماس لتشكيل ذلك التكوين غير الاعتيادي. تُعرف عملية التشكيل تلك باسم المرحلة التكعيبية المرتكزة حول تكوين من ثماني ذرات، وتم ملاحظتها على الأرض في مادتين فقط هما السيليكون والجرمانيوم‏.

ولا تحدث تلك المرحلة التكعيبية المرتكزة حول تكوين من ثماني ذرات الخاصة بالكربون بشكل طبيعي على الأرض، لكنْ هناك اعتقاد أنها ربما تحدث في الفضاء الخارجي في البيئات ذات الضغط العالي داخل كواكب خارجية.

أوضح عالم الفيزياء جون إيغيرت، من مختبر «لورانس ليفرمور» الوطني في ولاية كاليفورنيا الأميركية، قائلاً: «يحتفظ تكوين المرحلة التكعيبية المرتكزة حول تكوين من ثماني ذرات بهذا الشكل المثالي ثماني التكوين لأقرب مادة شبيهة، لكن دون مستويات الانقسام والانشقاق الموجودة في تكوين الألماس».

وفي الوقت الذي تتسم فيه هذه النظرية بالصحة، لم تنجح محاولات تطبيقها على أرض الواقع بعد، وذلك نظراً لوجود مساحة صغيرة جداً من الحرارة والضغط يمكن أن تحدث خلالها المرحلة التكعيبية المرتكزة حول تكوين من ثماني ذرات، وتلك النطاقات ما زالت مجهولة.