به نقل از «خبرگزاری برنا»

کشف کربن متخلخل؛ شکل جدیدی از کربن

تاریخ انتشار: ۱۴ بهمن ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۰۰۶۵۸۳

با دنبال کردن یک نظریه، دانشمندان موفق به ساخت شکل خاصی از کربن شدند که به آن کربن متخلخل با نظم‌ بلند بُرد یا LOPC گفته می‌شود.

خبرگزاری برنا؛ مشهورترین اشکال کربن شامل گرافیت و الماس است، اما آلوتروپ‌های نانوذر‌ه‌ای عجیب دیگری از کربن نیز وجود دارد. این موارد شامل گرافن و فولرن است که کربن در آن هیبریداسیون SP۲ داشته و شکل‌های مسطح (انحناء صفر) یا کره‌ای (انحناء مثبت) دارند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

در همین حال، کربن هیبریداسیون SP۲ با انحناء منفی به‌نام “شوارتزیت” از نظر تئوری پیشنهاد شده است و کشف آن رویای برخی دانشمندان در زمینه مواد کربنی بوده است.

کربن را می‌توان در بعضی از منافذ برخی زئولیت‌های خاص از طریق رسوب بخار الگودهی کرد اما این قالب‌دهی به‌دلیل باریک بودن برخی منافذ، ناقص است. این موضوع باعث شده است که ساخت شوارتزیت‌های کربن با روش قالب‌بندی به نتیجه نرسد.

به تازگی، تیمی از محققان مرکز مواد کربن چند بعدی در انستیتوی علوم پایه (IBS)، کره‌جنوبی به رهبری رودنی روف و همکارانش در دانشگاه علوم و فناوری چین به رهبری استاد یانوو ژو، اعلام کرد که شکل جدیدی از کربن را ساخته است.

پروفسور زو گفت: «رودنی روف علاقه خود را به سطوح مینیمال دوره‌ای سه‌گانه که توسط ریاضیدان شوارتز توصیف شده است، نشان داد و اینکه چگونه کربن پیوند شده سه‌گانه می‌تواند ساختارهای مشابه شوارتز داشته باشد. اکنون به این ساختارها ” کربن شوارتزیت “گفته می‌شود و همچنین می‌توان آن را کربن انحنای منفی نامید. من سال‌ها پیش به او گفتم که این یک موضوع تحقیقاتی هیجان‌انگیز است و می‌توان راه‌هایی برای همکاری روی این موضوع پیدا کرد.»

این شکل جدید از کربن با استفاده از C۶۰ Fullerene که به آن “مولکول‌های باکی‌بال” نیز گفته می‌شود به‌عنوان ماده پایه قابل تولید است. C۶۰ با A-LI۳N (آلفا لیتیوم نیترید) مخلوط شده و سپس در حالی که در یک جو با فشار بالا نگه داشته می‌شود، تا حد متوسط گرم می‌شود. A-LI۳N شکستن برخی از پیوندهای کربن کربن در C۶۰ را کاتالیز می‌کند و پیوندهای جدید C-C با مولکول‌های C۶۰ همسایه از طریق انتقال الکترون به مولکول‌های C۶۰ تشکیل می‌شوند.

پروفسور روف گفت: «در این پروژه، پروفسور زو و همکارانش از یک عامل انتقال الکترونی قوی (A-LI۳N) استفاده کردند تا با کریستالی فولرن، نوع جدیدی از کربن را ایجاد کنند.»

پروفسور زو و تیمش این ساختار کربنی جدید را  کربن متخلخل با نظم بلند برد (LOPC) نامگذاری کردند. LOPC از “قفس C۶۰ شکسته” تشکیل شده است که با تناوبی دوربرد به هم متصل شده‌اند. یعنی قفس‌های شکسته C۶۰ هر کدام هنوز هم در سایت‌های شبکه FCC  قرار دارند، اما آن‌ها تا حدی باز شده اند و با یکدیگر پیوندهایی ایجاد می‌کنند. این وضعیت تا حدودی غیرمعمول است، هنوز نظم دوره‌ای با برد طولانی از یک نوع خاص وجود دارد، اما همه قفس C۶۰ شکسته با همسایگان خود یکسان نیست.

مشخص شد که تشکیل LOPC در دمای محدودی و شرایط نسبت کربن/LI۳N خاصی رخ داده است. گرم کردن تا ۵۵۰ درجه سانتی‌گراد با نسبت ۵: ۱ بین کربن و LI۳N باعث تخریب جزئی (شکستن برخی از پیوندهای C-C) از باکی‌بال می‌شود، که منجر به کشف ساختار “قفس C۶۰ شکسته” شد که در LOPC یافت می‌شود.

از کاربردهای احتمالی این ساختار می‌توان به برداشت انرژی، ذخیره انرژی، جداسازی یون یا مولکول و همچنین ساخت کاتالیست اشاره کرد.

انتهای پیام/

آیا این خبر مفید بود؟

نتیجه بر اساس رای موافق و رای مخالف

منبع: خبرگزاری برنا

کلیدواژه: علم و فناوری کربن متخلخل

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.borna.news دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری برنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۰۰۶۵۸۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

مناقشه آبی ایران و افغانستان وارد فاز جدیدی شد

افغانستان در بالادست قرار دارد و دست بالای حقابه‌ها در اختیار این کشور است. مناقشه ایران و افغانستان بر سر آب‌های مرزی تنها مختص به امروز و زمان حکومت طالبان نبوده است. این اختلافات از زمان قاجار و بین ساکنان حوزه رودخانه هیرمند وجود داشته، به‌طوری که در سال ۱۸۵۷ حکمیت تقسیم آب‌های مرزی بین ایران و افغانستان به دولت انگلیس ارجاع شد.

به گزارش هم‌میهن، ژنرال گلد اسمیت، وزیر خارجه انگلیس در آن زمان رأیی صادر کرد که براساس آن هیچ‌یک از طرفین نباید به عملیاتی مبادرت کند که باعث کسر آب لازم برای آبیاری سواحل هیرمند شود و دو کشور باید به‌صورت مساوی از آب هیرمند برخوردار باشند، اما اختلافات همچنان ادامه یافت تا به سال ۱۲۸۱ و کلنل مک‌ماهون رسید. مک‌ماهون بالاخره در سال ۱۲۸۴ هجری شمسی رای داد که از آب هیرمند در بند کمال‌خان دوسوم به افغانستان و یک‌سوم به ایران برسد.

این رای و شروطی که بر ایران تحمیل می‌کرد اعتراض ایران را به‌دنبال داشت و اختلافات ادامه یافت تا در زمان پهلوی اول، در سوم اسفند ۱۳۱۵ با امضای پروتکل موقتی قرار شد هر مقدار آبی که به بند کمال‌خان می‌رسد، به‌صورت مساوی میان دو کشور تقسیم شود. برای محکم‌کاری در سال ۱۳۱۷ هم اعلامیه‌ای از سوی وزارت خارجه ایران و افغانستان منتشر شد که مجلس شورای ملی در سال ۱۳۱۸ این اعلامیه را تصویب کرد، اما مجلس افغانستان حاضر به تصویب آن نشد و اختلافاتی که تصور می‌شد حل‌شده ادامه یافت.

افغانستان همچنان از تخصیص حقابه ایران خودداری می‌کرد تا در سال ۱۳۲۶ نبود آب در طرف ایران به مرگ بیش از ۲۴هزار رأس گاو و کوچ مردم در استان سیستان‌وبلوچستان منتهی شد. در این سال پای میانجی‌گری ایالات متحده هم بر این اختلاف باز شد و در سال ۱۳۲۷ موضوع به شورای امنیت سازمان ملل کشید.

در نهایت در سال ۱۳۵۱ معاهده حقابه میان افغانستان و ایران درباره هیرمند بین امیرعباس هویدا، نخست‌وزیر ایران و محمدموسی شفیق، نخست‌وزیر افغانستان امضا شد و مجالس هر دو کشور آن را تصویب کردند، اما موضوع هریرود همچنان بلاتکلیف ماند. تقریباً هیچ دولتی در افغانستان به‌طور دائم حقابه ایران از هیرمند و هریرود را اجرا نکرده است.

قوانین آب‌های مرزی چه می‌گویند؟

طبق مفاد کنوانسیون ۱۹۹۷ سازمان ملل متحد، هر دولتی که در حوزه رودخانه مشترک قرار دارد، این حق را داراست که در قلمرو سرزمینی خود، بهره‌برداری منصفانه و معقول از جریان آب حوضه آبریز فرامرزی، با الزام به عدم آسیب‌رسانی جدی به سایر کشور‌های مشترک، داشته باشد. براساس این کنوانسیون استفاده و توسعه رودخانه‌های فرامرزی باید با هدف دستیابی به استفاده بهینه و پایدار از آن و منافع حاصل از آن با در نظر گرفتن منافع سایر کشور‌های ساحلی صورت گیرد و حق دولت‌ها برای استفاده از رودخانه مشترک و همچنین وظیفه همکاری در حفاظت از آن به رسمیت شناخته شود.

اما مشکل این است که کنوانسیون‌ها و قوانین بین‌المللی از این دست در اکثر موارد با در نظر گرفتن شرایط و ویژگی‌های کشورهایی، چون کشور‌های اروپایی نوشته می‌شوند. مثلاً رودخانه دانوب را در نظر بگیرید که مرز بین ۱۰ کشور اروپایی ا‌ست و در مسیر خود از آلمان، اتریش، اسلواکی، مجارستان، کرواسی، صربستان، بلغارستان، رومانی، مولداوی و اوکراین عبور می‌کند.

در خبر‌های بین‌المللی کمتر می‌خوانیم که اختلاف عمیقی بین این همه کشور بر سر آب این رودخانه وجود داشته باشد و تقریباً تمامی کشور‌های مسیر چنین رودخانه‌ای که دلتای آن دومین دلتای بزرگ جهان است، براساس قوانین حاکم بر حقابه‌های تعیین‌شده عمل می‌کنند و در صورت بروز اختلاف، به همین قوانین مراجعه می‌شود. درحالی‌که واقعیت جغرافیایی ایران این است که ما در اروپا نیستیم و همسایگان ما آلمان و اتریش و بقیه کشور‌ها نیستند.

ما در بهترین حالت همسایه‌ای، چون ترکیه داریم که اگرچه کشوری اروپایی ا‌ست، اما برنامه سدسازی‌هایش در زمان تکمیل، بلایی بدتر از مشکلی که افغانستان برای ما به‌وجود آورده بر سر ایران خواهد آورد؛ و در شرق، با حکومت طالبان طرف هستیم، حکومتی که تمامی کشور‌ها و نهاد‌های بین‌المللی به دلیل قوانین ضدانسانی حاکم بر این حکومت، به‌طور کلی قادر نیستند آن را به رسمیت بشناسند، پس آرزویی عبث و بیهود است اگر ایران انتظار داشته باشد طالبان مراودات سیاسی و اقتصادی بین‌المللی را به رسمیت بشناسد؛ مراوداتی که طالبان تقریباً هیچ شناختی از آن‌ها ندارد.

هرچند با تاریخچه مختصری که در اینجا ارائه شد هم مشخص است که همان زمانی که دولتی مورد تایید جوامع بین‌المللی در افغانستان حضور داشت باز هم پایبندی به قوانین بین‌المللی در حوزه آب‌های مرزی، برای این دولت موضوعی کاملاً تعریف‌نشده بود.

افغانستان بر سر منابع آبی مشترک چه آورده؟

جواب این سوال در «دکترین هارمون» نهفته است. «دکترین هارمون» نظریه «حاکمیت مطلق سرزمینی» است که حامی آزادی نامحدود یک کشور در بهره‌برداری از آب‌های رودخانه‌های بین‌المللی ا‌ست که از قلمرو آن کشور عبور می‌کنند و مدعی ا‌ست که کشور‌ها در رابطه با چنین منابع آبی‌ای به‌هیچ‌وجه متعهد به تعهدات قانونی بین‌المللی نیستند. این دکترین ابتدا در سال ۱۸۹۵ به درخواست وزارت امور خارجه آمریکا برای مشاوره در مورد اختلاف ایالات‌متحده با مکزیک درخصوص استفاده از آب رودخانه ریوگرانده شکل گرفت، اما بعد‌ها توسط بسیاری از کنوانسیون‌ها و نهاد‌های بین‌المللی رد شد. حالا این دکترین در دستور کار امارت اسلامی برای مهار آب‌های فرامرزی قرار گرفته است.

خردادماه سال گذشته احمد وحیدی، وزیر کشور، گفته بود که «پیشتر مسئولان مختلفی در زمینه حقابه هیرمند صحبت کرده‌اند. از این رو ما منتظر آن تیم مشترکی هستیم که به اتفاق طالبان و نیرو‌های ایرانی و متخصص تشکیل شود تا این تیم وضعیت آب را در سد‌های منطقه بررسی کنند و ببینند در حال حاضر با توجه به حقابه ایران، وضعیت فعلی چگونه است».

وحیدی تاکید کرده بود: «اگر آب در سد‌ها موجود بود، طرف طالبان باید سهم ایران را بدهد و اگر نبود این مسئله باید برای ما روشن شود؛ چراکه متخصصین ما معتقدند در این سد‌ها آب موجود است، اما طرف طالبان می‌گوید که آب موجود نیست. با این حال تشکیل کمیته مشترک از سمت ما پیش‌بینی شده و این کمیته باید تشکیل و از محل مذکور بازدید کنند. به هر حال طالبان باید این موضوع را سامان دهد.»

پیش از آن ابراهیم رئیسی در سفر به استان سیستان‌وبلوچستان از طالبان خواسته بود «حق مردم سیستان و بلوچستان را سریع‌تر بدهند». این سخنان رئیسی با واکنش تمسخرآمیز طالبان مواجه شده بود. طالبان ایران را به بی‌اطلاعی از وضعیت آب هیرمند متهم کرده و از مقامات ایرانی خواسته بود «معلومات خود را در مورد هیرمند تکمیل کنند». همان موقع سخنگوی سازمان فضایی ایران گفته بود این سازمان با تصاویر ماهواره‌ای وضعیت آب در این رودخانه را بررسی کرده و «تصاویر ماهواره‌ای نشان می‌دهد که حکومت افغانستان در برخی نقاط با انحراف مسیر آب و ایجاد بند‌های متعدد، مانع از رسیدن آب به ایران شده است.»

حالا در کنار تصاویری که حاکی از رهاسازی آب در افغانستان به سمت شوره‌زار‌ها هستند، خبر رسیده فاز جدید سد پاشدان بر روی رودخانه هریرود در بالادست ایران (استان خراسان رضوی) و سد دوستی با حضور ملاعبدالغنی برادر، معاون اقتصادی نخست‌وزیر طالبان و عبدالطیف منصور، سرپرست وزارت آب و انرژی طالبان، افتتاح شده است. سد پاشدان یکی از پروژه‌های بزرگ سدسازی کشور افغانستان محسوب می‌شود که در ۲۰ کیلومتری شرق شهر هرات بر روی سرشاخه‌های هریرود واقع شده و ظرفیت ذخیره ۴۵ میلیون مترمکعب آب را دارد.

هریرود، دومین رود مهم افغانستان پس از هیرمند، از مناطق مرتفع ولسوالی لعل و سرجنگل سرچشمه می‌گیرد و با گذر از ولایت‌های غور و هرات در افغانستان، از مرز مشترک افغانستان و ایران می‌گذرد و پس از پیوستن کشف‌رود به آن، با نام رود تجن وارد شنزار‌های کشور ترکمنستان شده و به بیابان قره‌قوم منتهی می‌شود. هریرود از منابع اصلی آب ورودی به بخش‌هایی از شمال شرق ایران، یکی از منابع تامین آب مشهد و نیز دشت سرخس است.

اگر بین ایران و افغانستان بر سر هیرمند توافقنامه‌هایی، هرچند اجرانشده، وجود دارد، بر سر استفاده از هریرود همان توافقات نصف‌ونیمه هم وجود ندارد. به این شکل دست ایران حتی از اعتراض هم کوتاه است؛ اعتراض‌هایی که تاکنون درباره هیرمند به جایی نرسیده است.

به‌طور کلی در افغانستان چهار پروژه سد کجکی، سدکمال‌خان، سدبخش‌آباد و سد پاشدان وجود دارند که تقریباً به‌طور کامل به بهره‌برداری رسیده‌اند و همه این چهار پروژه بر روی منابع آبی مشترک با ایران اجرا شده‌اند.

افغانستان از ایران چه می‌خواهد؟

جواب این سوال به احتمال قوی همان «پول» است. به هر حال کشوری که حقابه دستش است می‌تواند با استفاده از آن، خواسته‌های خود را به کشور پایین‌دست تحمیل کند؛ کاری که ترکیه در مرز‌های غربی می‌کند و هر روز بر پروژه‌های آبی خود می‌افزاید. فروردین ۱۴۰۰، قبل از تسلط دوباره طالبان بر همسایه شرقی ایران بود که محمد‌اشرف‌غنی، رئیس‌جمهور وقت افغانستان، در مراسم افتتاح سد کمال‌خان در ولایت نیمروز به صراحت گفت، کشورش «از این پس در مقابل نفت به ایران آب می‌دهد». سدکمال‌خان بر روی رودخانه هیرمند در مرز ایران و افغانستان احداث شده است.

صراحتی که در این گفتار رئیس‌جمهور سابق افغانستان بود به‌واقع همان نظمی است که بر قوانین کشور‌ها در همه جای دنیا حاکم است. اگر شما کشوری با منابع غنی طبیعی - هر منبعی - هستید که کشور‌های دیگری به آن نیاز دارند، پس می‌توانید از آن منبع طبیعی درآمدزایی کنید. اگر از این منظر به خواسته افغانستان نگاه کنیم، احتمالاً باید منطقی به‌نظر برسد، البته منطقی که بر روابط بین طالبان با سایر کشور‌ها و در واقع، روابط بین یک حکومتی که کل دنیا به رسمیت نشناخته‌اند با بقیه دنیا، حاکم است.

درباره ایران و افغانستان بار‌ها شاهد بوده‌ایم که حکومت قبلی افغانستان و حالا طالبان مدعی رهاسازی حقابه ایران از هیرمند بوده‌اند، اما در عمل هیچ آبی به ایران نرسیده است. تفکر حاکم بر حکومت‌های افغانستان و حتی مردم مناطق مرزی این کشور این است که همسایگان در قبال جریان آب به سمت مرز‌ها باید پول پرداخت کنند و واقعیت حاکم بر روابط بین افغانستان با همسایگانش این است که با قوانین بین‌المللی نمی‌توان با این گروه به مذاکره نشست.

تشدید اقدامات افغانستان در حوزه آب در طی سال‌های اخیر به‌ویژه باعث کاهش شدید ذخایر آبی «چاه‌نیمه‌ها» به‌عنوان اصلی‌ترین منبع تامین آب در استان سیستان و بلوچستان شده است. مشکل خشکسالی هم وضعیت را از گذشته بدتر کرده است. واقعیت حاکم بر جغرافیای ایران در منطقه شرق وابستگی ایران به آبِ واردشده از افغانستان را نشان می‌دهد. اما دست ایران هم کاملاً خالی نیست. نباید از نظر دور داشت که افغانستان هم به ایران نیاز دارد و این نیاز افغانستان به ایران می‌تواند ابزار فشاری باشد بر حکومت طالبان تا ایران بتواند حقابه خود را به‌دست بیاورد.

افغانستان به دلیل سال‌ها جنگ در این کشور، از داشتن زیرساخت‌هایی، چون نیروگاه‌های تولید برق به قدر کفایت محروم است. این می‌تواند ابزاری باشد برای ایران برای برقراری یک مبادله پایاپای برق برای افغانستان و آب برای سیستان و بلوچستان. ابزار دوم ایران هم در تجارت خارجی افغانستان نهفته است. این کشور به هیچ دریایی یا آب‌های بین‌المللی راه ندارد. ایران می‌تواند از طریق بندر چابهار تجارت خارجی افغانستان را تسهیل کند و در مقابل افغانستان را ملزم به تامین حقابه ایران کند. دسترسی به بنادر ایران برای حکومت طالبان حیاتی است و ایران می‌تواند از این نیاز به نفع خود بهره ببرد. از سویی صادرات نفت به افغانستان، همان که اشرف‌غنی زمانی خواهان آن بود، دیگر راه‌حلی است که ایران می‌تواند در پیش بگیرد.

مسائل محیط زیستی تمامی کشور‌ها ارتباط تنگاتنگی با روابط سیاسی و بین‌المللی این کشور‌ها با دنیا دارد. استفاده بهینه از تمامی ابزار‌های فوق که ایران به آن مجهز است، به این بستگی دارد که ایران بتواند سیاست خارجی خود را برای استفاده از این ابزار‌ها تقویت کند.

طالبان حکومتی است که به یکباره از اعماق تاریخ به قرن بیست‌ویکم پرتاب شده است، اما با همین حکومت هم می‌شود مذاکره کرد. بدون شک تمرین مذاکره و ارائه پیشنهاد‌هایی که طالبان و مردم افغانستان نتوانند آن را رد کنند، به یک دیپلماسی قوی نیاز دارد؛ دیپلماسی‌ای که بتواند منافع ایران را در نظر گرفته و براساس آن مذاکره کند. دیپلماسی ایران باید تبدیل به «هنر رزم» محیط زیستی شود هماهنگ با مقتضیات جغرافیایی.