معجزه مس و رنیوم برای صنایع

می متالز - رنیوم فلزی کمیاب که از عناصر همراه با مس و مولیبدن محسوب می‌شود، می‌تواند با لایه‌های روکش‌شدۀ مس و طلا، خاصیت ابررسانایی پیدا کند و برای ساخت ابرکامپیوترها استفاده شود. این کشف محققان مؤسسه ملی استاندارد و تکنولوژی امریکاست.

به گزارش می متالز به نقل از عصر مس، محققان مؤسسه ملی استاندارد و تکنولوژی امریکا کشف کرده‌اند می‌توانند یک لایه بسیار نازک رنیوم را که با لایه‌هایی از طلا و مس به ضخامت یک هزارم قطر موی انسان، روکش شده‌ است در دمای بحرانی 6 درجه کلوین تبدیل به ابررسانا کنند.

«دان دیوید» (Don David)، طراح ابزار و شیمی‌دان موسسه CIRES به همراه همکارانش «دیو پاپس» (Dave Pappas) و «ژیان وو» (Xian Wu) در مؤسسه ملی استاندارد و تکنولوژی (NIST) با این کشف یک گام دیگر به سوی توسعه گسترده‌تر ابرکامپیوترها برداشته‌اند.

رنیوم فلزی خاص با ویژگی‌هایی نظیر نقطه ذوب بالاست که نقشی حیاتی در ساخت آلیاژهای مقاوم در مقابل تنش‌های حرارتی و مکانیکی دارد. حالا با این کشف جدید این عنصر ارزشمند یک ویژگی دیگر پیدا کرده و آن ابررسانایی است. یک ابررسانا، ماده‌ای بدون مقاومت الکتریکی است که معمولاً این خاصیت قوی رسانایی، پس از سرد کردن ماده تا دمایی به نام دمای بحرانی به وجود می‌آید. این دما معمولاً بسیار پایین و دستیابی به آن بسیار هزینه‌بر است.

این محصول کشف‌شده به دلیل دمای بحرانی بسیار خوب خود، مورد توجه بسیاری از صنایع بزرگ قرار گرفته است. راحتی بیشتر در دستیابی به دمای بحرانی، راحتی بیشتر در تعامل با اجزای مکانیکی سیستم، غیرسمی بودن و ذوب شدن در دمای بالاتر، همگی از فواید کشف جدید دیوید و همکارانش است. این محققان اکنون در حال تحقیق و بررسی در زمینه نقش ترکیب هیدروژن، اتصالات هیدروژنی و نیروی کششی مربوط به آن روی افزایش دمای ابررسانایی هستند.

به‌علاوه محققان مؤسسه ملی استاندارد و تکنولوژی توانسته‌اند این ابررسانا را با لایه‌های مس و طلا روکش کنند که این خود قدم بزرگی در زمینه خلق نسل جدید ابررایانه‌هاست. تمامی رایانه‌ها یک برد اصلی دارند که اطلاعات به‌طور پیوسته درون مسیرهای آن در حال حرکت است. مواد تشکیل‌دهنده این بردها باعث ایجاد مقاومت الکتریکی می‌شود که سرعت انتقال داده‌ها را کاهش می‌دهد و در نهایت منجر به از دست رفتن انرژی و تبدیل آن به گرما می‌شود. اما در ابررسانا به دلیل صفر بودن مقاومت الکتریکی، هیچ گرمایی تولید نمی‌شود و این مسأله زمینه را برای تولید سیستم‌های رایانه‌‌ای فوق سریع و قدرتمند فراهم می‌کند.

رنیوم روکش‌شده با مس و طلا که دیوید و همکارانش به آن دست پیدا کرده‌اند، بهترین ماده برای ساخت صفحات مداری رایانه‌ها است. تعداد زیادی از مواد ابررسانای فعلی مانند سرب و جیوه، به سختی قابلیت پذیرش کارهای مکانیکی را دارند و در کنار دمای ذوب بسیار پایین، قابلیت لحیم‌کاری ضعیفی نیز دارند. بنابراین روش جدید به سادگی می‌تواند گسترش یابد و از آن برای تولید انبوه قطعات استفاده شود.

گفتنی است مهم‌ترین منبع اقتصادی استحصال رنیوم، استحصال این عنصر به‌عنوان محصول جانبی فرآیند‌های صورت‌گرفته روی کنسانتره سولفوره مولیبدن است. در ایران شرکت ملی صنایع مس ایران تنها تولیدکننده کنسانتره مولیبدنیت در دو مجتمع مس سرچشمه و مس سونگون است و طرح تولید رنیوم از غبار حاصل از کوره‌های تشویه مولیبدنیت را تعریف و اجرا کرده. برای آشنایی با طرح تولید آمونیوم پررنات (رنیوم) اینجا کلیک کنید.

منبع: عصر مس