Çinli bilim insanları gerçeğinden yüzde 40 sert "süper elmas" geliştirdi

Bilim insanları, malzemenin işleme, delme ve hatta nişan yüzüklerinde uygulama alanı bulabileceğini söylüyor

(Temsili/Unsplash)
(Temsili/Unsplash)
TT

Çinli bilim insanları gerçeğinden yüzde 40 sert "süper elmas" geliştirdi

(Temsili/Unsplash)
(Temsili/Unsplash)

Çinli bilim insanları, sertliği gerçek elmaslardan çok daha fazla olan yapay bir "süper elmas" üretti. Sözkonusu gelişme, bu malzemeye dayanan birçok kilit sektörde büyük atılımlara önayak olabilir.

Doğal elmaslar çoğunlukla kübik bir kafese veya karbon atomlarının düzenine sahip ancak altıgen bir kristal yapının çok daha güçlü bir malzeme sağladığı biliniyor.

Ancak araştırmacılar, lonsdaleit diye bilinen bu tür bir altıgen elmasın (hexagonal diamond,HD) uygulamalarının, elde edilen çoğu örneğin düşük saflığı ve küçük boyutu nedeniyle "büyük ölçüde keşfedilmemiş" olduğunu söylüyor.

Daha önce bilinen en sert elmaslar sadece asteroit ve göktaşı çarpma kraterlerinde bulunmuştu.

Örneğin, lonsdaleit ilk olarak 1967'de Arizona'daki Canyon Diablo göktaşında keşfedilmişti.

Bu malzemenin laboratuvarlarda sentezlenmesi de birkaç çalışmanın ötesinde doğrulanmamıştı.
 

asdfrgt
Sert elmas örneklerinin mikroskobik görünümü (Nature Materials, 2025)​​​​​

Şimdiyse Nature Materials adlı akademik dergide yayımlanan yeni çalışmada, yüksek oranda sıkıştırılmış grafitin ısıtılmasıyla "iyi kristalleşmiş, neredeyse saf HD" sentezi rapor edildi.

Kuzeydoğu Çin'deki Jilin Üniversitesi'nden Liu Bingbing ve Yao Mingguang liderliğindeki araştırmacılar, bilim insanlarının "post-grafit faz" diye adlandırdıkları şeyden HD'nin oluşturulabileceğini gösteriyor. Bu süreç, grafitin sıcaklık gradyanları altında sıkıştırılması.

Bilim insanları, "Burada, hem yığın hem de nano boyutlu grafitli öncüller için geçerli, yüksek oranda sıkıştırılmış grafiti ısıtarak iyi kristalize edilmiş, neredeyse saf HD sentezini rapor ediyoruz" diye yazdı.

Bu yaklaşımın, ultra küçük HD nano katman yığınları içeren milimetre boyutunda, yüksek oranda yapılandırılmış bir blok oluşumuna yol açtığını buldular.

Bilim insanlarına göre bu "süper elmas" yapı, "1100 santigrat dereceye kadar yüksek termal kararlılık ve 155 gigapascal (GPa) gibi çok yüksek bir sertliğe" sahip.

Buna karşılık, doğal elmaslar yaklaşık 100 GPa sertliğe ve yaklaşık 700C'ye kadar termal kararlılığa sahip.

Çalışmada bilim insanları, malzemenin yüksek termal kararlılığı ve sertliğinin "endüstriyel uygulamalar için büyük bir potansiyele sahip olduğunu" belirtiyor.

Bulguların aynı zamanda yüksek basınç ve sıcaklık altında grafitten elmasa dönüşüm için bir çerçeve sağladığını ve malzemenin uygulamalara uyacak şekilde üretilmesi adına daha fazla fırsat yarattığını söylüyorlar.

Bulgularımız, yüksek basınç ve sıcaklık altında grafitten elmasa dönüşümle ilgili değerli bilgiler sunuyor ve bu eşsiz malzemenin üretimi ve uygulamaları için fırsatlar sağlıyor.

Ancak bu, bir HD formunun laboratuvarda ilk kez sentezlenişi değil.

SCMP'nin haberine göre, ABD'deki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndaki bilim insanlarının yürüttüğü 2021 tarihli bir çalışmada da altıgen elmaslar üretildiği bildirilmişti.

Araştırmacılar, bu malzemenin işleme ve delme gibi yaygın uygulamalarda geleneksel elmaslara "üstün bir alternatif" olabileceğini söyledi.

Bilim insanları, bu tür altıgen elmasların nişan yüzüklerine de dönüştürülebileceğini belirtti.

Independent Türkçe



İlk kez bir Antik Mısırlının tam genomu çözüldü

Üç boyutlu taramayla yüzü oluşturulan kişinin, ileri yaşlarda hayatını kaybettiği saptandı (Caroline Wilkinson/Liverpool John Moores Üniversitesi)
Üç boyutlu taramayla yüzü oluşturulan kişinin, ileri yaşlarda hayatını kaybettiği saptandı (Caroline Wilkinson/Liverpool John Moores Üniversitesi)
TT

İlk kez bir Antik Mısırlının tam genomu çözüldü

Üç boyutlu taramayla yüzü oluşturulan kişinin, ileri yaşlarda hayatını kaybettiği saptandı (Caroline Wilkinson/Liverpool John Moores Üniversitesi)
Üç boyutlu taramayla yüzü oluşturulan kişinin, ileri yaşlarda hayatını kaybettiği saptandı (Caroline Wilkinson/Liverpool John Moores Üniversitesi)

Bilim insanları ilk kez bir Antik Mısırlının tüm genomunu diziledi. Yaklaşık 4 bin 500 yıl önce yaşayan adamın kalıntıları, antik uygarlıktan gelen en eski genetik veriyi de sunuyor.

Uzmanlar, bölgenin sıcak iklimi DNA'nın kolayca bozunmasına yol açtığı için Antik Mısır'dan genetik kayıtlar bulmanın epey zorlu bir iş olduğunu söylüyor. Ayrıca bu toplumda yaygın olan mumyalama da yumuşak dokuları muhafaza etmesine karşın DNA'nın düzgün bir şekilde korunmasını engelliyor.

Bugüne kadar Antik Mısır'dan sadece üç kişinin genomunun bir kısmı dizilenmişti. Ayrıca bu kişiler uygarlığın daha geç dönemlerinde yaşamıştı. 

Bulguları önde gelen hakemli dergi Nature'da dün (2 Temmuz) yayımlanan çalışmadaysa, bu örneklerden en az bin yıl daha önceye ait bir genom ilk kez tamamen dizilendi. 

Kahire'nin güneyindeki Nuwayrat köyünde 1900'lerin başında bulunan kalıntılar, kayaya oyulmuş bir mezarın içine yerleştirilmiş bir çömlek kabın içindeydi.

Liverpool John Moores Üniversitesi'nden Dr. Adeline Morez Jacobs liderliğindeki araştırmacılar, 4 bin 500 ila 4 bin 800 yıl önce yaşamış kişinin kemiklerini inceledi. Ayrıca dişinden aldıkları örneklerle genomunu dizileyen ekip, Antik Mısırlı hakkında eşsiz bilgiler elde etti.

VFDGH
Adamın kalıntılarını içeren çömlek 1902'de keşfedilmişti (Garstang Arkeoloji Müzesi/Liverpool Üniversitesi)

İlk piramitler inşa edilirken yaşayan kişinin kalıntıları, 44-64 yaşında ölen bir erkek olduğuna işaret ediyor. Makalenin yazarlarından Joel Irish, MÖ 2855 ila 2570'de hayatını kaybeden adam hakkında "Öldüğünde muhtemelen 60'lı yaşlarındaydı, ki bu o dönem için inanılmaz derecede ileri bir yaş" diyor.

Bilim insanları kişinin genetik materyalinin yüzde 80'inin beklendiği gibi Kuzey Afrika kökenine sahip olduğunu tespit etti. Ancak yüzde 20'si, Batı Asya ve Mezopotamya bölgesindeki insanlara dayanıyordu.

Araştırmacılar Antik Mısır ve Mezopotamya halkları arasında bir ilişki olduğunu uzun zamandır düşünüyordu. Arkeolojik bulgular bu etkileşime güçlü kanıtlar sunsa da bugüne kadar genetik bir veri elde edilememişti. 

Harvard Üniversitesi'nden Iosif Lazaridis, yer almadığı çalışmanın bulguları hakkında "Bu örnek bize, bu kadar erken bir tarihte Mısır'da çoğunlukla Kuzey Afrikalı soyundan gelen ancak Mezopotamya'dan da bir miktar soy katkısı olan insanlar olduğunu söylüyor" diyor: 

Bu coğrafi açıdan mükemmel derecede mantıklı.

Araştırmacılar bulunan kemiklerde artrit ve osteoporoz belirtilerinin yanı sıra yaşamının büyük bölümünde aşağı baktığını ve öne doğru eğildiğini gösteren işaretler tespit etti. Ayrıca kollarını uzun süre önünde tuttuğunu, ağır malzemeler taşıdığını ve sert yüzeylere oturduğunu gösteren bulgulara rastlandı. 

Ekip bu verilere dayanarak bu kişinin ağır işçilik yaptığı ve muhtemelen çömlekçi olduğu sonucuna vardı. Irish çömlekçi çarkının da Mısır'a bu dönemde geldiğini söyleyerek ekliyor:

Öte yandan bir çömlekçiye genellikle böyle üst sınıf bir cenaze töreni düzenlenmez. Belki de olağanüstü yetenekli ya da başarılı olduğu için sosyal statüsü yükselmişti.

Bilim insanları Antik Mısır ve Mezopotamya ilişkisine ışık tutan yeni çalışmanın sadece tek bir genom örneğine dayandığına ve daha fazla kanıt bulmayı beklediklerine değiniyor. Bu sayede iki bölgede yakın zamanda ortaya çıkan yazının kökenlerini ve farklı toplumlar arasındaki göçleri daha iyi anlamayı umuyorlar.

Makalenin ortak yazarı Dr. Linus Girdland-Flink "Bu, insan genetik varyasyonu bulmacasının sadece bir parçası: Bugüne kadar yaşamış her insan ve onların genomu bu bulmacanın benzersiz bir parçasını oluşturuyor" diyerek ekliyor:

Hiçbir zaman herkesin genomunu dizileyemeyeceğiz ancak insanlık tarihinde bugün kim olduğumuzu şekillendiren önemli olayları doğru bir şekilde yeniden yapılandırmak için dünyanın dört bir yanından yeterince çeşitli örnek toplamayı umuyoruz.

Independent Türkçe, CNN, New Scientist, Nature