کشف ماده‌ای با بالاترین نقطه‌ ذوب (+عکس)

نوچه - محققین دانشگاه Brown موفق شده‌اند با استفاده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری ماده‌ای را کشف کنند که دارای بالاترین دمای ذوب شناخته شده است. این ماده که از ترکیب مقادیر معینی از هافنیوم، نیتروژن و کربن ساخته شده است دمای ذوبی معادل ۴۴۰۰ درجه‌ی کلوین (برابر با ۴۱۲۷ درجه‌ی سلسیوس یا ۷۴۶۰ درجه‌ی فارنهایت) دارد؛ این دما تقریباً با دمای سطح خورشید برابر بوده و از بالاترین دمایی که بشر تا کنون توانسته به آن دست یابد بسیار بالاتر است.

مخلوط کردن و ترکیب مواد مختلف با یکدیگر می‌تواند نقطه‌ی ذوب آن‌ها را به شدت تغییر دهد اما مشخص کردن این که چه موادی می‌توانند بالاترین نقطه‌ی ذوب ممکن را ایجاد کنند مانند پیدا کردن سوزنی در انبار کاه است و نمی‌توان بدون برنامه‌ریزی عناصر مختلف را ترکیب کرد.

شیوه‌ی به کار رفته در این تحقیقات، روند ذوب شدن ماده را در مقیاسی بسیار کوچک در حدود تنها ۱۰۰ اتم مورد بررسی قرار می‌دهد. این شیوه بسیار کارآمدتر از شیوه‌های سنتی است اما به تجهیزات کامپیوتری پیشرفته‌ای نیاز دارد. دسترسی به موادی با نقاط ذوب بالا در برخی صنایع از ساخت توربین‌های گازی تا سپرهای حرارتی به کار رفته در هواپیماهای فوق سریع، بسیار مفید و مهم است. با این حال تا زمانی که این ماده ساخته و آزمایش نشود، اطمینانی در مورد کارایی آن وجود نخواهد داشت. گرچه در زمینه‌ی کاربری‌های عملی نکات مهم دیگری نیز مانند مقاومت در برابر اکسید شدن یا دیگر خصوصیات مکانیکی ماده نیز علاوه بر بالا بودن نقطه‌ی ذوب می‌بایست در نظر گرفته شوند.

 یکی از نکات مثبت شروع کردن کار تحقیقاتی با استفاده از شیوه‌های کامپیوتری و شبیه‌سازی این است که می‌توانیم ترکیبات مختلف زیادی را با هزینه‌ی کم امتحان کرده و تنها ترکیباتی را که ارزش آزمایش شدن به صورت عملی دارند، در آزمایشگاه مورد بررسی قرار دهیم.