قام باحثون صينيون بخلط مئات من النانودايمن في الفراغ وكشفوا سبب فقدانها للصلابة

كشف الباحثون الصينيون سر «فقدان الصلابة» للنانوماسكريات الماسية

*أظهر التجربة سبب أن الماسات الصغيرة من 4 إلى 12 نانومتر (أقل بمئات مرات من الفيروس) تصبح أقل مرونة وأسهل في الانضغاط.*

ما الذي تم فعله
- التجربة

- تم ضغط 100 نانوماسكريات بين دائرتين، كل منهما كان له رأس ماسي.

- رُبط النظام بمستشعر قوة ومجهر لقياس مقاومة الانضغاط.

- أجريت الأعمال في فراغ لتجنب تأثير العوامل الخارجية.

- النمذجة

- تم مقارنة البيانات المجمعة بنماذج حاسوبية للبنية الذرية للمفصلات.

الاستنتاج الرئيسي
- مع تقليل الحجم، يزداد نسبة الذرات الموجودة على السطح (الغلاف).

- الروابط بين الغلاف والنواة في النانوماسكريات أضعف من تلك في الأحجار الكبيرة.

- لذلك فإن البلورات الصغيرة تنضغط بسهولة أكبر: تقل مقاومتها بحوالي 30٪ مقارنة بالماس الكبير.

لماذا هذا مهم
- المواد النانوية هي مكون أساسي للتقنيات المستقبلية: الحواسيب الكمومية، المستشعرات فائقة السرعة والاتصالات الآمنة.

- التوفر: الماسات الاصطناعية اليوم أقل تكلفة بكثير، ما يفتح آفاقاً جديدة لتطبيقاتها.

> «الماسات بحجم عادي معروفة بصلابتها الاستثنائية، لكن في النطاق النانوي كل شيء يتغير»، كما أشار قائد البحث تشونسين شين من جامعة جينغتشو.

> «لقد أظهرنا أن البنية الذرية السطحية هي المسؤولة عن انخفاض المرونة».

الختام: كلما كان الماسة نانوية أصغر، زادت أهمية دور ذرات السطح وأضعف روابطها مع النواة، مما يؤدي إلى انخفاض ملحوظ في الصلابة. هذا الاكتشاف سيساعد على تحسين استخدام النانوماسكريات في الأجهزة عالية التقنية.