به گزارش ايرنا و به نقل از ساينس ديلي، "الكساندر ويسنر- گراس" دانشجوي دكتراي فيزيك، "افتيميوس كاكسيراس" استاد فيزيك و "گوردون مك كي" استاد فيزيك كاربردي، يك سال بر روي ساخت و آزمايش مدل‌هاي رايانه‌اي كار كردند كه نشان داد كه يك لايه الماس كه با اتم‌هاي سديم پوشانده مي‌شود قادر است تا دماي ۴۲درجه سانتيگراد ( ۱۰۸درجه) فارنهايت آب را منجمد نگه دارد.
مولكولهاي آب در ساختار يخي در يك چارچوب جامد قرار مي‌گيرند كه به آن سختي مي‌دهد. فرايند ذوب نيز بگونه‌اي شبيه فروپاشي يك ساختمان است:
اجزايي كه در ساختار جامد قرار گرفته بودند، حركت كرده و روي هم جريان مي‌يابند و تبديل به آب مايع مي‌شوند.
اين مدل رايانه‌اي نشان مي‌دهد، هنگامي كه مولكول آبي نزديك سطح الماس - سديم، شروع به حركت از جايگاه خود مي‌كند، اين سطح تثبيت شده و ساختار يخي كريستالي آن دوباره تشكيل مي‌شود.
شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهد اين فرايند تنها براي لايه‌هاي يخ بسيار نازك كه ضخامت آن تنها چند مولكول است، كارآمدي دارد، سه نانومتر در دماي اتاق و دو نانومتر در دماي بدن. (يك نانو متر يك ميلياردم متر است).
ويسنرگراس افزود، ضخامت اين لايه بايد به اندازه‌اي باشد كه بتواند يك سپر با سازگاري بيولوژيكي بر روي سطح الماسي تشكيل دهد و پوشش‌هاي الماسي را در وسايل پزشكي مفيدتر كند.
اين مطالعه نخستين تحقيقي نيست كه نشان مي‌دهد آب مي‌تواند در دماي بالا منجمد باقي بماند. دانشمندان هلندي پيش از اين نشان داده بودند درصورتي كه يخ بين يك لايه نازك از تنگستن و يك سطح گرافيتي قرار داشته باشد، مي‌تواند در دماي اتاق شكل بگيرد.
تحقيق كاكسيراس و ويسنرگراس نشان مي‌دهد يخ را مي‌توان در محيط بزرگتري تحت فشار و دماي بدن حفظ كرد.
توليدكنندگان وسايل پزشكي استفاده از پوشش‌هاي الماسي را در ايمپلت‌هاي پزشكي به خاطر سختي آنها مورد توجه قرار داده‌اند.
با اين حال به خاطر دشواري صيقل دادن اين پوشش‌ها و احتمال ايجاد خراش در بافت اطراف ايمپلنت و اينكه در اين صورت الماس بيش از هر ماده ديگري مي‌تواند موجب بروز لخته‌هاي خوني شود، نگراني‌ها در مورد استفاده از اين پوشش‌ها افزايش يافته است.
ويسنر گراس اضافه كرد، يك لايه دو نانو متري يخ مي‌تواند حفره‌هاي موجود در سطح الماس را پر كرده و آن را صيقلي دهد و مانع از اتصال توده‌هاي پروتئيني به سطح آن شود.
وي گفت، اين ماده مي‌تواند آن قدر نرم و آب دوست باشد كه مضرات الماس را از بين ببرد.
اين محققان كه در حال طراحي آزمايشاتي هستند تا يافته‌هاي رايانه‌اي خود را در دنياي واقعي تاييد كنند، انتظار دارند ظرف يك سال به نتيجه برسند.
0 نظر:
ارسال یک نظر