علماء روس يحولون نفايات التعدين إلى زجاج قوي لتقنيات الفضاء الخارجي
علماء روس يبتكرون زجاجاً عالي القوة عن طريق استخدام نفايات التعدين بدلاً من المواد النقية لإنتاج المواد البلورية الزجاجية القوية التي تصلح للبناء ولتقنيات الفضاء الخارجي.
-
تحويل النفايات المشعة إلى مزججة يتم دمجها في الزجاج المنصهر (مكتبة الصور العلمية)
ابتكر علماء من جامعة سيبيريا الفيدرالية الحكومية، كجزء من فريق بحثي، من الحصول على زجاج عالي القوة يصلح للاستعمال في أعمال البناء، وفي الفضاء الخارجي، باستخدام النفايات الناتجة عن صناعة التعدين.
ويُعد الزجاج من المواد التي لا يكون تركيبها الكيميائي منظّماً، كما هو الحال في المعادن، حيث لا يحتوي زجاج نوافذ المنزل على بلورات، مما يجعله هشّاً.
وفي صناعة البناء ولإنتاج السفن والصواريخ والطائرات، لا يتم استخدام الزجاج غير المتبلور، بل ما يسمى بالمواد البلورية الزجاجية، ذات القوة المتزايدة والمقاومة للتآكل.
وبحسب دراسة العلماء التي نشرت في مجلة الجامعة، تخلق خصائص الأداء المحسنة، بسبب الانتقال الجزئي للمصهور غير المنظم إلى بلورات صغيرة تعمل على تعزيز المادة غير المتبلورة.
في الوقت الراهن، تحصل المواد البلورية الزجاجية على صهر مواد أكسيدية نقية مسحوقة، في درجات حرارة عالية، وفي الوقت نفسه، تستغرق عمليات تنقية هذه المواد من الشوائب (وخاصةً من أكاسيد التلوين) وقتاً طويلاً وتستهلك طاقة كبيرة.
علاوةً على ذلك، تستنفد هذه الطريقة، احتياطيات المواد الخام، التي تلبي متطلبات صناعة الزجاج بمرور الوقت، وفقاً للخبراء في الدراسة.
واقترح علماء من جامعة سيبيريا الفيدرالية، بالتعاون مع زملاء من معهد تكنولوجيا الفضاء، التابع لـ"مركز كولا للعلوم" التابع للفرع السيبيري للأكاديمية الروسية للعلوم، استخدام نفايات التعدين بدلاً من المواد النقية لإنتاج المواد البلورية الزجاجية.
وسمح هذا الاستبدال للمواد الكيميائية الأولية ليس فقط بالحصول على منتج عالي الجودة، بل وأيضاً بتقليل تكاليف الطاقة لعملية الصهر، بسبب انخفاض درجة حرارة التعدين المطلوبة للمواد.
وبحسب نص الدراسة، تمكّن العلماء في تجارب معملية من الحصول على مادة شفافة للأشعة المرئية والأشعة تحت الحمراء، والتي قد تكون ضرورية في تصنيع الأدوات الزجاجية للتحليل الكيميائي.
واستخدم الباحثون كمواد خام الصخور التي تحتوي على الحجر الجيري والدونيت (معدن يستخدم على نطاق واسع في بناء مواقد الساونا)، ويتواجد هذا المعدن بشكل طبيعي باللون الأسود أو الأخضر الداكن، والذي يتم فقده أثناء المعالجة بسبب تكنولوجيا صناعة الزجاج.
