تولید برق از الماس ممکن شد، پایان 100 سال باور علمی غلط

برای بیش از یک قرن، الماس‌ها در ذهن دانشمندان موادی سخت، از نظر حرارتی درخشان، و از نظر الکتریکی و شیمیایی «خنثی» تعریف می‌شدند. اما اکنون، مقاله‌ای که در نشریه معتبر «ساینس ادونسز» (Science Advances) منتشر شده، این باور دیرینه را به چالش کشیده است.

شکستن دیوار ۱۰۰ ساله باورهای علمی

دانشمندان پیش از این تصور می‌کردند الماس‌ها پیزوالکتریک نیستند؛ پیزوالکتریک اصطلاحی است برای موادی که هنگام قرار گرفتن تحت فشار مکانیکی یا خم شدن، بار الکتریکی تولید می‌کنند. از آنجا که الماس‌ها به‌طور سنتی موادی بسیار سخت و غیرقابل‌انعطاف شناخته می‌شدند، ایده تولید الکتریسیته از آن‌ها غیرممکن به نظر می‌رسید.

اما محققان دانشگاه هنگ‌کنگ با ایجاد غشاهای پلی‌کریستالی الماسی در مقیاس میکرومتر (فوق‌نازک)، نشان دادند که این ماده می‌تواند تحت فشار مکانیکی، الکتریسیته قابل‌اندازه‌گیری تولید کند. این آزمایش عملاً ثابت کرد که الماس‌ها در صورت داشتن ساختار مناسب، پیزوالکتریک هستند.

از سنگ تزئینی تا باتری‌های زنده

این کشف، الماس را از یک «ماده پشتیبان غیرفعال» که تنها برای سخت‌تر کردن ابزارهای صنعتی یا تزیینات به کار می‌رفت، به یک «عنصر فعال و انرژی‌زا» ارتقا می‌دهد. به عقیده کارشناسان، الماس به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردی نظیر پایداری شیمیایی بالا و غیرسمی بودن، گزینه‌ای ایده‌آل برای صنایع حساس است.

یکی از جذاب‌ترین کاربردهای این فناوری، استفاده در تجهیزات پزشکی است. به گفته پژوهشگران، غشاهای الماسی تولیدکننده برق می‌توانند به قلب تپنده «ایمپلنت‌های خودتغذیه‌کننده» تبدیل شوند؛ ابزارهایی که نیاز به باتری‌های خارجی ندارند و می‌توانند انرژی لازم برای فعالیت خود را از حرکات بدن تأمین کنند.

آینده‌ای که الماس‌ها روشن می‌کنند

این دستاورد علمی فراتر از دنیای آزمایشگاه است و می‌تواند صنایع انرژی و پزشکی را وارد فاز جدیدی کند. اگر الماس‌ها بتوانند به طور گسترده در سیستم‌های میکرومکانیکی ادغام شوند، به دلیل دوام و طول عمر بالا، جایگزین‌های بسیار کارآمدتری برای مواد پیزوالکتریک فعلی خواهند بود.

این کشف علمی نشان داد که حتی پس از هزاران سال آشنایی بشر با الماس، این «شبکه کربنی مکعبی» همچنان اسرار شگفت‌انگیزی برای فاش کردن دارد؛ اسراری که این بار نه در ویترین جواهرفروشی‌ها، بلکه در آزمایشگاه‌های پیشرفته انرژی و نانو‌تکنولوژی، مسیر آینده فناوری را روشن خواهد کرد.