اكتشف باحثون من التخنيون أن بلورات "الترتيت" مكونة من ترتيبين ذريين مختلفين "الترتيت" هو ترتيب ذري غير مستقر لمادة "كربونات الكالسيوم"
حل باحثو التخنيون لغزًا عمره 100 عام واكتشفوا أن البلورات "المبتذلة" مصنوعة من ترتيبين ذريين مختلفين. هذا ما تكشفه مجلة "ساينس" العلمية المرموقة.
يوضح البروفيسور المشارك بيز بوكروي وطالب الدكتوراه تحت إشرافه لي كابا أميثي من كلية علوم وهندسة المواد أن كربونات الكالسيوم، وهو مركب من كربون الكالسيوم والأكسجين، هو المعدن الأكثر شيوعا في الطبيعة ويظهر في أشكال مختلفة تختلف في الموقع المكاني للذرات (في الترتيب الذري). "الفتريت" هو ترتيب ذري محدد من "كربونات الكالسيوم" وهو نادر للغاية في الطبيعة مقارنة بالترتيبات الذرية الأخرى. على الرغم من كونها نادرة، إلا أنه من الممكن العثور على مادة الهوتريت في العديد من مجالات حياتنا. وفي الوقت نفسه، يمكن العثور عليه في الحجارة المتكونة في المرارة، في بعض الهياكل الجيولوجية، ويستخدم كمادة أساسية في صناعة الورق، كجزء مهم من الأسمنت، بل ويوجد في النيازك من الفضاء.
يدرس باحثو التخنيون الهوتريت كجزء من تكوينه في واحدة من أهم العمليات البيولوجية التي تسمى التمعدن الحيوي. في هذه العملية، تنتج الكائنات الحية معادن مختلفة عن طريق التحكم في المستوى الذري. على سبيل المثال، عندما يتلقى صدف البحر ضربة وتتشقق درعه، فإنه يستخدم "الويتريت" لإصلاح الضرر، فالقشرة اللامعة في اللآلئ مصنوعة من كربونات الكالسيوم المختلفة، ولكن في بعض الأحيان نتيجة خطأ في الزراعة، يتم استخدام الويتريت تتشكل ثم لا تصبح اللؤلؤة لامعة، وتنمو الأسماك الويتريت في آذانها كوسيلة تساعد على التوازن (سمك السلمون، على سبيل المثال).
لمدة 100 عام، لم يتوصل العلماء إلى إجابة لا لبس فيها فيما يتعلق بترتيب الذرات في "الفتريت". قام طالب الدكتوراه لي كابالا أميثي، بتوجيه من البروفيسور بوكروي، بدراسة البلورات الموجودة في حيوان بحري صغير (من عائلة الأسيتيلين) يسمى "ريدمانيا موموس"، بمساعدة بواز ميزل، عالم الأحياء البحرية والغواص من تل أبيب. الجامعة التي جمعت الحيوان، ساعد في فحص المادة الدكتور يارون كوفمان بمجهر "تيتان" التابع للتخنيون (الوحيد من نوعه في إسرائيل)، والدكتور آندي فيتش من مسرع الإلكترون في غرونوبل، وليونيد بلوخ من الفريق. كما ساعد في العمل مشنا بوكروي والبروفيسور بوبا جيلبرت من جامعة ماديسون في ويسكونسن.
ويوضح باحثو التخنيون أن "هذا الحيوان ينتج بلورات عملاقة من الميثريت، حادة جدًا وكبيرة نسبيًا، لذلك من السهل نسبيًا التعامل معها". "لهذا السبب قمنا بدراسة هذه البلورات وهذه هي المرة الأولى التي تتم دراستها على المستوى الذري. حتى الآن، حاول العديد من الباحثين العثور على ترتيب ذري واحد لللوتريت أو تحديد أي من الهياكل الناتجة هو الصحيح. لقد وجدنا أن الشوتريت يتكون في الواقع من رتبتين ذريتين مختلفتين متناغمتين مع بعضهما البعض. أما الترتيب الذري الثاني فقد تم العثور عليه في منطقة نانومترية صغيرة جدًا (أصغر من الشعرة بـ 40,000 ألف مرة)، ولهذا اختفت حتى الآن عن أعين العلماء الذين ظنوا أنها بنية واحدة وليست اثنتين.
"الفتريت" هو تركيب ذري غير مستقر، وبالتالي من النادر أن يتم إنتاجه في الطبيعة، ومع ذلك، لا يزال من الممكن العثور عليه في مناطق مختلفة. يفترض باحثو التخنيون أن اكتشافهم سيسمح في المستقبل بفهم آلية تكوين واستقرار "الفتريت".
