يدرس علماء ناسا البلورات لتحسين عملية التبلور لعقود. أجرى العديد من الباحثين أبحاثًا حول البلورات خلال الربع الأول من العام ، وهو أحدث تبلور البروتين في الجاذبية الصغرى. قاد ألكسندرا روس من جامعة ولاية أريزونا البحث من خلال إطلاق اختبار تبلور البروتين في محطة الفضاء الدولية (ISS). تهدف التجارب إلى تحديد نمو بلورات البروتين في الفضاء باستخدام أجهزة ميكروفلويد التي تم تطويرها حديثًا. تتمثل جدول أعمال البحث في دراسة ما إذا كانت البلورات المزروعة بالفضاء يمكن أن تحقق جودة أفضل من تلك التي تشكلت على الأرض.
ما هو التبلور ، وكيف يؤثر على حياتنا؟
إنها عملية تجميد المواد السائلة أو المنصهرة في شكل جزيئات منظمة للغاية تسمى البلورات. يمكن أن تكون هذه البلورات مزيجًا من أنواع المواد المختلفة. يتكون هذا العالم من أمثلة بلورية في كل مكان. سيكون من الخطأ القول أننا لا نعيش في عالم من البلورات.
سواء أكان قدح القهوة أو الهاتف المحمول أو السيليكون المستخدم لتشكيل أدمغة الإلكترونيات واستخدامها في رقائق الذاكرة ، فإن كل شيء نتيجة للتبلور. تُستخدم أنواع أخرى من بلورات أشباه الموصلات ككشف عن الإشعاعات المختلفة ، مثل أشعة غاما ، وأشعة الأشعة تحت الحمراء ، وما إلى ذلك. شفرات التوربينات هي مثال على البلورات المعدنية المستخدمة في المحرك النفاث.
لماذا وكيف تدرس ناسا البلورات؟
درس العلماء نمو بلورات سيلينيد الزنك في الفضاء ، مع بلورات على الأرض ، أوضح ناسا. كانت النتيجة من الملاحظات تميز الطريق لتحسين عمليات الطول الموجي بالأشعة تحت الحمراء في الليزر عالي الطاقة. توفر نتائج البحوث نظرة ثاقبة للتأثير القوي للجاذبية على الخصائص الكهربائية والبصرية والهيكلية للبلورات.
قام الباحثون بتحسين الاستخدام البلوري لعدة سنوات لدراسة أنواع البلورات للنمو في الفضاء.
البلورات التي تزرع على الأرض لها عيوب مثل القليل من الشقوق ؛ هذه الشقوق يمكن أن تلحق الضرر بخصائص البلورات. يمثل هذا سببًا قويًا لتوفير علم العلماء في دراسة البلورات في الفضاء ، وبالتالي الحصول على بيئة كامنة كاملة حيث يمكن أن ينمو بشكل أفضل. الحمل الحراري الناتج بسبب وجود قوة الجاذبية تحط من جودة البلورات.
ومع ذلك ، لا يُرى هذا الحمل الحراري في بيئة الجاذبية الصغرى ، مما يساعد في بلورات جودة أفضل. يتم تحويل ISS الآن إلى مختبر كامل لدراسة تشكيل البلورات ، والتي يمكن أن تكون أبعد من ذلك مُطبَّق في التكنولوجيا والطب.
