الألماس هو أصعب المواد الموجودة طبيعيًا على الأرض، لكن الكمبيوتر العملاق يمكنه تصميم مواد أكثر صلابة. يمكن أن توجد المادة النظرية، التي يطلق عليها اسم “الألماس الفائق”، خارج كوكبنا، وربما يتم إنشاؤها في يوم من الأيام هنا على الأرض.
مثل الماس العادي، يتكون الماس الفائق من ذرات الكربون. يجب أن تكون هذه المرحلة المحددة المكونة من ثماني ذرات كربون مستقرة في الظروف المحيطة. بمعنى آخر، يمكن أن يكون في مختبر الأرض.
مرحلة محددة تسمى BC8 هي مرحلة الضغط العالي التي توجد عادة في السيليكون والجرمانيوم. وكما يقترح النموذج الجديد، قد تحتوي هذه المرحلة بالذات على الكربون أيضًا.
الحدودأنشأ أسرع حاسوب فائق السرعة وأول حاسوب إكساسكيل تطور مليارات ذرات الكربون تحت ضغوط هائلة. تتوقع أجهزة الكمبيوتر العملاقة أن الكربون BC8 أكثر مقاومة للضغط بنسبة 30٪ من الماس العادي. كان هناك بحث حديث أجراه الفريق يصف الأشياء فائقة الصلابة نشرت داخل مجلة رسائل الكيمياء الفيزيائية.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة ماريوس ميليت، وهو محقق في مختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL): “على الرغم من المحاولات العديدة لتجميع هذه المرحلة البلورية الكربونية بعيدة المنال، بما في ذلك الحملات السابقة لمرفق الإشعال الوطني (NIF)، إلا أنه لم يتم ملاحظتها بعد”. مختبر تحرير. “لكننا نعتقد أنه يمكن أن يكون على الكواكب الخارجية الغنية بالكربون.”
وهذا ليس المصدر الأول المحتمل للأجسام فائقة الصلابة في أعماق الفضاء. وفي عام 2022، قام فريق من الباحثين لونسداليت-شكل نادر من الماس– قد يكون في شظايا النيزك التي تسقط على الأرض.
المختبرات الفضائية مثل تلسكوب ويب الفضائي الكشف عن الكواكب الخارجية الغنية بالكربون كما لم يحدث من قبل. خارج نطاق الويب، ناسا لديها خطط لإنشاء مرصد أرضي صالح للسكنمن الممكن أن يبدأ تشغيل التلسكوب الفضائي من الجيل التالي في أوائل أربعينيات القرن الحالي.
لكن العلماء -بشكل مبرر- لا ينتظرون لإلقاء نظرة فاحصة على مثل هذه العوالم البعيدة، خاصة وأن الألماس الفائق لا يمكن أن يتشكل إلا في بيئات شديدة الضغط؛ أي في مركز هذه الكواكب الخارجية.
قال إيفان أولينيك، عالم الفيزياء في جامعة جنوب فلوريدا والمؤلف الرئيسي للدراسة: “الظروف القاسية داخل هذه الكواكب الخارجية الغنية بالكربون يمكن أن تخلق أشكالًا هيكلية من الكربون مثل الماس وBC8”. “لذلك، فإن الفهم الأعمق لخصائص مرحلة الكربون BC8 أمر بالغ الأهمية لبناء نماذج داخلية دقيقة لهذه الكواكب الخارجية.”
يمكن زراعة مثل هذه الماسات الفائقة في بيئة معملية. في النهاية. ومع ذلك، لتحقيق ذلك، يجب على الفريق أولاً استكشاف ما هو ممكن باستخدام مرفق الإشعال الوطني (NIF) التابع لـ LLNL، وهو نفس المرفق الذي يتم تحقيق مكاسب صافية للطاقة في تفاعل الاندماج في عام 2022، و مرة أخرى في العام الماضي.
سيتم إجراء هذا البحث من خلال NIFs علوم الاكتشاف مشروع. لذا، عندما يتعلق الأمر بالألماس الفائق المزروع في المختبر، نصيحتي هي ألا تحبس أنفاسك. لكن الأمور يمكن أن تسخن في علم المواد.
إضافي: نجح علماء الاندماج النووي في إعادة إنتاج صافي مكاسب الطاقة
