میرنیوز
دانشمندان ژاپنی الماسی سخت‌تر ساختند
2020-07-07T10:11:03+04:30
به گزارش ایسنا، این روش جدید به دانشمندان امکان ایجاد الماس‌های سخت‌تر را می‌دهد. اینگونه الماس‌ها می‌توانند در کارهای صنعتی که الماس مصنوعی برای برش استفاده می‌شود کاربرد داشته باشند. محققان نام این الماس را "الماس‌های پنتا"(pentadiamonds) گذاشته‌اند.
دانشمندان ژاپنی طی این مطالعه روشی را برای تنظیم مجدد اتم‌های کربن در یک الماس ابداع کردند که با این روش الماس سخت‌تر و محکم‌تر از گذشته می‌شود.
محققان از محاسبات رایانه‌ای برای تبدیل الماس به مواد سخت‌تر از آن چیزی که به طور طبیعی وجود دارد استفاده کردند.
الماس‌ها تنها پیکربندی‌های تشکیل شده از اتم‌های کربن که به آنها آلوتروپ‌ها گفته می‌شود، نیستند. در آنها سرب نیز وجود دارد همان ماده‌ای که در مداد و نانولوله‌های کربن وجود دارد.
نحوه سخت شدن آلوتروپ تا حد زیادی به نحوه پیوند اتم‌های آنها بستگی دارد. در الماس‌های منظم، هر اتم کربن با پیوندی یگانه به چهار اتم کربن دیگر اتصال یافته است.
آنچه محققان این دانشگاه انجام دادند این بود که ببینند اگر اتم‌های کربن در یک ساختار پیچیده‌تر شکل بگیرند چه اتفاقی می‌افتد. بنابراین محققان برای محاسبه پایدارترین پیکربندی اتمی از یک روش محاسباتی به نام نظریه تابعی چگالی(DFT) استفاده کردند.
نظریه تابعی چگالی نظریه‌ای در چارچوب مکانیک کوانتومی برای بررسی ساختار الکترونی مواد در سیستم‌های بس ذره‌ای است. در این نظریه، با معرفی تابعی جهان شمول انرژی و وردش گیری از آن، ویژگی‌های الکترونی ماده(در اینجا چگالی الکترون) بدست می‌آید.
محققان با استفاده از این روش دریافتند که مدول یانگ یا مدول الاستیسیته(سختی الماس پنتا) نزدیک به ۱۷۰۰ گیگاپاسکال است در حالیکه میزان سختی یک الماس معمولی ۱۲۰۰ گیگاپاسکال است.
پروفسور "مینا مارویاما"(Mina Maruyama) یکی از محققان این مطالعه توضیح داد: نه تنها الماس پنتا سخت‌تر از الماس معمولی است، بلکه چگالی آن بسیار کمتر و برابر با گرافیت است.
پروفسور "سوسومو اوکادا"(Susumu Okada) یکی از محققان این مطالعه در انتها افزود: این کار قدرت طراحی مواد اولیه را نشان می‌دهد. علاوه بر کاربردش در برش صنعتی و حفاری، ممکن است از الماس‌های پنتا به جای سلول سندان الماس که اخیرا از آنها در تحقیقات علمی برای بازآفرینی فشار شدید در داخل سیارات استفاده می‌شود نیز استفاده شود.
سلول سندان الماس(DAC) وسیله‌ای با فشار بالا است که در آزمایش‌های علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این وسیله فشرده سازی یک قطعه کوچک(ابعاد کوچکتر از میلی‌متر) را در فشارهای شدید، معمولاً تا حدود ۱۰۰–۲۰۰ گیگاپاسکال امکان‌پذیر می‌کند، اگرچه دستیابی به فشارهای تا ۷۷۰ گیگاپاسکال امکان‌پذیر است. از این وسیله برای بازسازی فشار موجود در سیارات استفاده شده است تا مواد و فازهایی که در شرایط عادی محیط مشاهده نشده‌اند، بررسی شوند.
یافته‌های این مطالعه در مجله "Physical Review Letters" منتشر شد.
انتهای پیام
منبع : خبرگزاری ایسنا
کلمات کلیدی : میرنیوز الماس کربن
اشتراک گذاری :
آخرین اخبار علمی
سامانه جدید وزارت علوم برای پاسخگویی به شکایات طراحی و راه‌اندازی شد
بیشترین درخواست «پیشینه پژوهش» از سوی کاربران دانشگاه آزاد
معرفی برگزیدگان ریسرچ‌پیچ و اینوتکس‌پیچ تهران
دستور وزیر علوم برای تامین امنیت خوابگاه‌ها با مشارکت بخش خصوصی
منابع مالی برای رسیدن به رتبه علمی ۱۴ پرداخت نشد
دستور وزیر علوم برای تامین امنیت خوابگاه‌ها
کمبود ۴۵۰ قلم دارو در کشور
ادغام صدا و تصویر در یک دستگاه و پایان عصر اسپیکرها
بازدید وزیر علوم از خوابگاه‌ها و فضای پیرامون دانشگاه صنعتی شریف
سامانه جدید وزرت علوم برای پاسخگویی به شکایات طراحی و راه‌اندازی شد
اعطای تسهیلات تا سقف ۱۵ میلیارد تومان به برگزیدگان «جایزه ملی نکست»
وزیر علوم: رئیس اتحادیه کانون های وکلا، وکالت اولیای دم را بر عهده می‌گیرد
راه اندازی اتاق فکر تخصصی در زمینه کاهش آسیب‌های اعتیاد
راهکار کنترل حالت تهوع در بارداری
چت بات هوش مصنوعی ایلان ماسک رونمایی می شود
معرفی تجهیزات پزشکی ایران‌ساخت در نمایشگاه چین
آنچه مردان باید از پروستات بدانند
رشد چشمگیر روش‌های نوین درمان سرطان در ایران
جذب امریه سربازی در وزارت ارتباطات برای اعزام ۱۴۰۴
تعامل حوزه‌های علمیه قم و نجف تقویت می‌شود
پیگیری دانشگاه تربیت مدرس در خصوص ارتقای امنیت فضای اطراف دانشگاه
نشست تخصصی تجارت فناوری ۹ اسفند برگزار می‌شود
بسته‌های حمایتی معاونت علمی برای رشد اقتصاد هوش مصنوعی
پارچه درخشانی که نور و صدا تولید می‌کند!
رقیب «دیپ ریسرچ» اوپن ای آی و گوگل ارائه شد
تشکیل جلسه فوق‌العاده کمیسیون آموزش مجلس برای بررسی موضوع قتل دانشجوی دانشگاه تهران
کارت ورود به جلسه آزمون کارشناسی‌ارشد سال ۱۴۰۴ منتشر شد
در حادثه دانشگاه تهران برخی موضوع اجتماعی را به مسائل سیاسی ربط دادند
تاکید وزیر علوم بر حفظ رویکرد غیرسیاسی شورای صنفی دانشجویان در پیگیری مطالبات
کشورهایی که در معرض برخورد سیارکی قرار دارند
