Language
Country/Area
No result found
سر الكربون الكربوني: لماذا يطلق عليه الكربون غير المتبلور؟
في الطبيعة، يوجد الكربون في أشكال عديدة، بما في ذلك الجرافيت والماس المألوفين. ومع ذلك، قد لا يكون الكثير من الناس على دراية بمفهوم الكربون غير المتبلور. الكربون غير المتبلور ليس في الواقع مادة محددة، ولكنه نوع من مادة الكربون ذات خصائص مشتركة، وميزتها الرئيسية هي أنها لا تحتوي على بنية بلورية.
الكربون غير المتبلور هو ببساطة كربون حر ومتفاعل ليس له بنية بلورية.
التركيب الكيميائي للفحم
في علم المعادن، يُستخدم اسم الكربون غير المتبلور بشكل أساسي لوصف الفحم والكربون المشتق من الكربيد والأشكال غير النقية الأخرى من الكربون التي ليست من الجرافيت أو الماس. من الناحية البلورية، هذه المواد ليست في الواقع غير متبلورة تمامًا، ولكنها تتكون بدلاً من ذلك من مواد متعددة البلورات من الجرافيت أو الماس مرتبة في مصفوفة كربون غير متبلورة.
تطبيقات في العلوم الحديثة
مع تطور تقنيات ترسيب ونمو الأغشية الرقيقة الحديثة في النصف الثاني من القرن العشرين، مثل ترسيب البخار الكيميائي، والترسيب بالرش، والترسيب بالقوس الكاثودي، أصبح من الممكن الآن إنشاء مواد كربونية غير متبلورة حقًا. يحتوي الكربون غير المتبلور الحقيقي على إلكترونات π موضعية لا تتوافق أطوال ومسافات ارتباطها مع المتآصلات الأخرى للكربون.
كما أنه يحتوي على تركيز عالٍ من الروابط المتدلية، مما يتسبب في اختلاف التباعد الذري بأكثر من 5% عند قياسه باستخدام الحيود.
خصائص الكربون غير المتبلور
تعتمد خصائص أفلام الكربون غير المتبلورة على المعلمات أثناء الترسيب، وخاصيتها الرئيسية هي نسبة الروابط الهجينة sp2 وsp3. يتكون الجرافيت من روابط مهجنة sp2 نقية، بينما يتكون الماس من روابط مهجنة sp3 نقية. تسمى المواد التي تحتوي على نسبة عالية من الروابط المهجنة sp3 بالكربون غير المتبلور رباعي السطوح لأن الروابط المهجنة sp3 تشكل بنية رباعية السطوح.
يحتوي الكربون غير المتبلور مع روابط تهجين عالية sp3 على العديد من الخصائص الفيزيائية المشابهة للماس.
استكشاف الكربون الكربوني
الكربون Q، أو الكربون المبرد سريعًا، هو مادة يُقال إنها كربون غير متبلور، ويقال إنها مغناطيسية حديدية، وموصلة للكهرباء، وأكثر صلابة من الماس، ويمكن أن تظهر أيضًا موصلية فائقة عند درجات الحرارة العالية. تم اكتشاف المادة في عام 2015 من قبل فريق بحثي في جامعة ولاية كارولينا الشمالية، والذي نشر عدة أوراق بحثية حول تركيبها وخصائصها.
ومع ذلك، لم تكن هناك تجارب مستقلة تؤكد المادة وخصائصها حتى الآن.
توجهات البحث المستقبلية
على الرغم من استمرار الأبحاث حول Q-carbon، إلا أن خصائصه المزعومة لا تزال بحاجة إلى مزيد من التحقق. يقوم العديد من الباحثين بإجراء أبحاث حول خصائص المواد الكربونية غير المتبلورة بهدف توسيع نطاق تطبيقها.
يعمل استكشاف الكربون غير المتبلور على توسيع فهمنا للكربون. وهذا ليس ابتكارًا في علم المواد فحسب، بل قد يوفر أيضًا اتجاهًا جديدًا للتكنولوجيا المستقبلية. ومع ذلك، ما إذا كانت هذه المواد قادرة حقًا على إطلاق العنان لإمكاناتها في التطبيقات العملية، لا يزال سؤالًا يستحق دراسة متعمقة.
