معمای ۲۰۰ساله حل شد! | خبرگزاری ایران تحلیل

در دو قرن اخیر، دانشمندان نتوانسته اند یک ماده معدنی معمولی را در آزمایشگاه در شرایطی که طبیعی به نظر می رسد تولید کنند. اما اکنون، تیمی از محققان دانشگاه میشیگان و دانشگاه هوکایدو در ساپورو، ژاپن، به لطف یک نظریه جدید مبتنی بر شبیه سازی اتمی، موفق به انجام این کار شده اند. موفقیت آنها در نهایت یک معمای دیرینه زمین شناسی به نام “مشکل دولومیت” را حل کرد. دولومیت یک کانی کلیدی است که در کوه‌های دولومیت ایتالیا، آبشار نیاگارا و هودوهای یوتا در ایالات متحده یافت می‌شود و در سنگ‌های قدیمی‌تر از ۱۰۰ میلیون سال به وفور یافت می‌شود، اما در سازنده‌ها و سنگ‌های جوان‌تر وجود ندارد. ونهائو سان، استاد علم و مهندسی مواد در دانشگاه UM و نویسنده مقاله اخیر، می گوید: «اگر بفهمیم دولومیت چگونه در طبیعت شکل می گیرد، ممکن است راهبردهای جدیدی برای ترویج شکل گیری کریستالی مواد تکنولوژیک مدرن بیاموزیم. اما راز دانشمندان در ایجاد دولومیت در آزمایشگاه
چه بود؟ با حذف آنها
نقص در ساختار معدنی در هنگام ساخت این کانی موفق به انجام این کار شد. هنگامی که مواد معدنی در آب تشکیل می شوند، اتم ها معمولاً در لبه سطح کریستال در حال رشد رسوب می کنند. با این حال، لبه رشد دولومیت از ردیف های متناوب کلسیم و منیزیم تشکیل شده است. در آب، کلسیم و منیزیم به طور تصادفی به کریستال دولومیت در حال رشد، اغلب در مکان‌های نامناسب، متصل می‌شوند و نقص‌هایی ایجاد می‌کنند که از تشکیل لایه‌های اضافی دولومیت جلوگیری می‌کند. این اختلال رشد دولومیت را کند می کند و در نتیجه ده میلیون سال طول می کشد تا تنها یک لایه دولومیت معمولی تشکیل شود. خوشبختانه این نقص ها غیر قابل حل نیستند. از آنجایی که اتم‌های بی‌نظم نسبت به اتم‌های دارای موقعیت خوب پایداری کمتری دارند، اولین اتم‌هایی هستند که هنگام شستن یک ماده معدنی با آب در آب حل می‌شوند. در نتیجه شستشوی مکرر، این اتم‌های بی‌نظم و در نتیجه رفع این نقص‌ها (مثلاً بارندگی یا چرخه جزر و مد) باعث می‌شود که لایه دولومیت تنها در چند سال و در طول زمان زمین‌شناسی، کوهی از دولومیت احتمالی تشکیل شود. روی هم انباشته شده اند.