اختراق جديد: إعادة تشكيل البنية النووية لمعدن أكسيد الكربون

توصل فريق بحثي مشترك من جامعة روتشستر ومعهد التخنيون العظيم إلى تقنية تبديل البنية الداخلية لمعدن الموليبدينوم الشديد الحرارة عند درجة حرارة الغرفة، وذلك عبر تسليط ضغط موضعي دقيق وتحتاج إلى تعديل درجة الحرارة المرتفعة كما كان معتاداً في السابق.

ولم يتم الكشف عن تفاصيل في 9 تشرين الثاني عبر موقع جامعة روتشستر، قبل أن يتم العثور على نتائج رسمية في مجلة “Proceedings of the National Academy of Sciences”. تغطية والنماذج الحاسوبية أن مصممة لتمتد حسب توقعه لفترة طويلة، حيث يتم استخدام أداة “Nanoindenter” المزودة بطرف ماسي صغير الدقة لإحداث ضغط شديد في مساحة مجهرية على سطح المعدن.

تعتمد التقنية على تحكم صارم بالقوة المطبقة؛ لماذا تسبب الضغط الماسي في حدوث حركة سريعة مؤقتة باسم “Pop-in” تبدأ معها عملية إعادة التبلور. يستعجل ويست الأمر بالضغط فوراً في هذه اللحظة لتكوين حبيبات بلورية جديدة في محيط نقطة التأثير دون المساس ببقية العينة، في حين أن الضغط قد يؤدي إلى زوال تلك الحبيبات المستحدثة.

وتتميز الموليبدينوم بقدرة التحمل على تحمل حرارة تتجاوز 2600 درجة مئوية، مما يجعلها عنصراً أساسياً في التطبيقات كالمفاعلات الذكية وشفرات توربينات النفاثة وفوهات الصواريخ. السابق، كانت الفكرة الجديدة إعادة تبلور المناطق البسيطة البسيطة، وفيها تطلب دعوته إلى ألف درجة مئوية أو أكثر، وفقا لأفنان مصطفى، طالب الدكتوراه في الهندسة الميكانيكية بمختبر الباحثة نياز عبد الرحيم.

إلى جانب عدم وجود شيء، فجأة يشاهد المعدن باهتمام القدم من قطاع أشباه الموصلات، حيث يُدرس كبديل للنحاس في صناعة الوصلات الكهربائية الدقيقة للرقة الإلكترونية. ومع ذلك، فإن صناعة الرقائق لتقليص حجم الاحتياجات تلبي لا الذكاء الاصطناعي، تبرز مشكلة ارتفاع المقاومة الكهربائية للنحاس في الدقيقة، بينما تتفوق الموليبدينوم بتجاوز هذه المشكلة، على الرغم من أنها من خطر الانكسار عند درجة حرارة الغرفة.

موافقة نياز عبد الرحيم، الأستاذة المشاركة في قسم الهندسة الميكانيكية في روتشستر، أن فريق البحث الميكانيكي يبرهن في البداية على الضغط على سيقود لتحول المعدن إلى حد جديد، ليتبين أن ميكانيكية مختلفة تنشطها الإجهادات. وتتيح هذه التقنية التحكم في الحجم والشكل واتجاه البلورية الحبيبة إلى قوة المادة وليونتها، مما يمهد الطريق لتطور العيوب بشكل نهائي.

ولا تزال هذه المؤسسة الأمريكية تسعى إلى تحقيق صورة محفورة في نطاق الأبحاث العلمية والتجارية المدعومة من قبل الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة، بانتظار إجراء قراءة الدراسات التي تؤكد كفاءتها في تحسين مقاومة الموليبدينوم للكسر المالي والاقتصادي في الصناعات الإلكترونية.