ცემენტის მეტალად გარდაქმნის ფორმულა

The formula for turning cement into metal

30 მაისი

მეცნიერთა ჯგუფმა, რომელშიც ამერიკელი, იაპონელი, ფინელი და გერმანელი სწავლულები არიან გაერთიანებული, შეიმუშავა ფორმულა, რომლითაც თხევადი ცემენტის თხევად მეტალად გარდაქმნაა შესაძლებელი. ახალი მასალა ნახევრად გამტარია, რაც მისი მრავალი დანიშნულებით გამოყენებისთვის გამოსადეგს ხდის. ამასთან, ახალ მასალას ამორფული მეტალის (მეტალის შუშის) თვისებები აქვს. ის არის კოროზიისადმი მედეგი, ჩვეულებრივ შუშაზე ნაკლებად მსხვრევადია და არის პლასტიკური, რაც მისი მექანიკური დამუშავების საშუალებას იძლევა.

„ამ ახალ მასალას მრავალგვარი გამოყენება შეიძლება ჰქონდეს. მისგან შეიძლება თხელაპკიანი რეზისტორების წარმოება, რომლებსაც თხევადკრისტალურ მონიტორებში გამოიყენებენ, როგორიცაა კომპიუტერის ბრტყელი მონიტორი, როგორსაც ჩვენ ყველა ვიყენებთ“, - ამბობს აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტის არგონის ეროვნული ლაბორატორიის ფიზიკოსი კრის ბენმორი, ვინც მკვლევართა ჯგუფს, იაპონიის სინქროტრონული რადიაციის კვლევის ინსტიტუტის მეცნიერ შინჯი კოჰარაკოჰარასთან ერთად ხელმძღვანელობს.

მეცნიერებმა ახალი მასალის შესაქმნელად გამოიყენეს პროცესი, რომელიც ელექტრონის დაჭერის ეფექტის სახელითაა ცნობილი. ეს პროცესი ადრე მხოლოდ ამიაკის სითხეში შეინიშნებოდა. ცემენტის ამგვარი გარდაქმნა, იმის იმედს იძლევა, რომ ამავე პროცესის გამოყენებით, სხვა მყარი გაუმტარი სხეულების ნახევრად გამტარებად ოთახის ტემპერატურაზე გარდაქმნა გახდება შესაძლებელი.

არგონის ეროვნულ ლაბორატორიაში, მეცნიერთა ჯგუფი დაკვირვებას მაიენიტზე - ალუმინის ცემენტის კომპონენტზე ატარებდა, ნივთიერებაზე, რომელიც რომელიც კალციუმის და ალუმინის ოქსიდებისგან შედგება. ექსპერიმენტების დროს, ნახშირის დიოქსიდის ლაზერის გამოყენებით, მაიენიტის ნაჭერი 2000 გრადუსამდე აცხელებდნენ, რა დროსაც, ნივთიერება დნებოდა. იმისათვის, რომ შენადნობის კრისტალიზაციის პროცესი არ დაწყებულიყო, კონტეინერის ზედაპირთან შეხებისგან დასაცავად, შენადნობი სპეციალური აეროდინამიკური (ლევიტატორით) საკიდით ეჭირათ. ამ მდგომარეობაში მყოფ შენადნობს სხვადასხვა შემადგენლობის გარემოში ათავსებდნენ და აკვირდებოდნენ, რა გავლენას ახდენდა ეს კრისტალიზაციის (შუშად გარდაქმნის) პროცესზე.

გაგრილებისას, ნივთიერება ამორფულ მდგომარეობაში გადადიოდა და სწორედ ამ დროს ხდებოდა შუშის მასის ბადისებრ სტრუქტურებში თავისუფალი ელექტრონების დაჭერის პროცესი. „ხაფანგში გაბმული“ ამ ელექტრონების მეშვეობით, ნივთიერება იძენდა ისეთივე გამტარ თვისებებს, რომლებიც მეტალებს ახასიათებს. პროცესის დეტალების ამოსაცნობად, მეცნიერებმა რამდენიმე ექსპერიმენტული ტექნიკა შეაჯერეს და სუპერ კომპიუტერის დახმარებით, ანალიზის ჩატარება მოახერხეს.