1
00:00:06,791 --> 00:00:08,525
الحديد والبلاستيك.

2
00:00:08,525 --> 00:00:13,423
هاتان المادتان مهمتان للكثير من
البنى التحتية والتكنولوجيا،

3
00:00:13,423 --> 00:00:17,129
وتمتلكان مجموعة متكاملة
من نقاط القوة والضعف.

4
00:00:17,129 --> 00:00:18,900
الحديد قويٌّ وصلب،

5
00:00:18,900 --> 00:00:21,249
ولكن من الصعب صنعه بأشكال معقدة.

6
00:00:21,249 --> 00:00:23,885
بينما يمكن للبلاستيك أن يتخذ أي شكل،

7
00:00:23,885 --> 00:00:26,072
فهو ضعيف وليّن.

8
00:00:26,072 --> 00:00:28,424
لذا، ألن يكون رائعاً لو وجدت مادةٌ واحدة

9
00:00:28,424 --> 00:00:30,616
قوية كالحديد

10
00:00:30,616 --> 00:00:33,507
ويمكن صنعها بأي شكل كالبلاستيك؟

11
00:00:33,507 --> 00:00:36,092
حسناً، يهتم الكثير من
العلماء والتكنولوجيين

12
00:00:36,092 --> 00:00:41,039
باختراعٍ حديثٍ نسبياً يدعى
الزجاج المعدني

13
00:00:41,039 --> 00:00:44,290
يتمتع بهاتين الخاصيتين وأكثر.

14
00:00:44,290 --> 00:00:47,509
يبدو الزجاج المعدني لامعاً وغير شفاف
كالمعادن،

15
00:00:47,509 --> 00:00:51,120
وكذلك فإنه يوصل التيار الكهربائي والحرارة.

16
00:00:51,120 --> 00:00:53,500
إلا أنه أقوى من معظم المعادن،

17
00:00:53,500 --> 00:00:56,101
مما يعني أنه يستطيع تحمل الكثير من الضغط

18
00:00:56,101 --> 00:00:58,449
دون أن ينثني أو يُطعج،

19
00:00:58,449 --> 00:01:00,193
لصنع مشارط حادة جداً،

20
00:01:00,193 --> 00:01:02,253
وعلباً إلكترونية قوية جداً،

21
00:01:02,253 --> 00:01:03,089
ومفصّلات،

22
00:01:03,089 --> 00:01:04,132
وبراغي؛

23
00:01:04,132 --> 00:01:05,632
والقائمة تطول.

24
00:01:05,632 --> 00:01:08,019
يمتلك الزجاج المعدني كذلك
قدرةً خارقةً

25
00:01:08,019 --> 00:01:10,755
على تخزين وتحرير الطاقة المرنة،

26
00:01:10,755 --> 00:01:13,133
مما يجعله مثالياً لصنع المعدات الرياضية،

27
00:01:13,133 --> 00:01:14,258
كمضارب التنس

28
00:01:14,258 --> 00:01:15,320
ونوادي الغولف،

29
00:01:15,320 --> 00:01:16,700
وألواح التزلج.

30
00:01:16,700 --> 00:01:18,219
إنه مضاد للتآكل

31
00:01:18,219 --> 00:01:22,375
ويمكن صبّه بأشكال معقدة
ذات أسطح تشبه المرايا

32
00:01:22,375 --> 00:01:24,499
في خطوة صبّ واحدة.

33
00:01:24,499 --> 00:01:26,812
وعلى الرغم من صلابته
في حرارة الغرفة العادية،

34
00:01:26,812 --> 00:01:29,202
إلا أنك في حال رفعت الحرارة
لعدة مئات درجة سيليزوس،

35
00:01:29,202 --> 00:01:31,062
فإنه يلين بشكل ملحوظ،

36
00:01:31,062 --> 00:01:34,474
ويمكن إعادة تشكيله بأي شكل تريده.

37
00:01:34,474 --> 00:01:35,832
قم بتبريده مجدداً،

38
00:01:35,832 --> 00:01:38,278
وسيستعيد قوته من جديد.

39
00:01:38,278 --> 00:01:41,206
إذاً، من أين تأتي جميع هذه الصفات الرائعة؟

40
00:01:41,206 --> 00:01:45,519
خلاصة الأمر أنه يجب عليهم العمل
على بنية الزجاج المعدني الفريدة.

41
00:01:45,519 --> 00:01:48,154
معظم المعادن بلورية كالمواد الصلبة.

42
00:01:48,154 --> 00:01:52,278
هذا يعني أنك إذا ألقيت نظرة عن كثب أكثر
فإنك سترى ذرات منفردة،

43
00:01:52,278 --> 00:01:56,304
وستكون مصطفة بالترتيب وبشكل متكرر

44
00:01:56,304 --> 00:01:58,587
ينتشر على كامل مساحة المادة.

45
00:01:58,587 --> 00:01:59,871
الثلجُ بلوريّ،

46
00:01:59,871 --> 00:02:01,124
وكذلك الألماس،

47
00:02:01,124 --> 00:02:02,219
والملح أيضاً.

48
00:02:02,219 --> 00:02:04,603
إذا سخّنت هذه المواد بما يكفي وأذبتها،

49
00:02:04,603 --> 00:02:07,985
عندها تستطيع الجزيئات الاهتزاز بحرية
والحركة بشكل عشوائي،

50
00:02:07,985 --> 00:02:09,590
ولكن عندما تعود وتبرّدهم من جديد،

51
00:02:09,590 --> 00:02:11,427
تعود الجزيئات لتنظّم نفسها،

52
00:02:11,427 --> 00:02:13,841
مشكّلة البلورات.

53
00:02:13,841 --> 00:02:17,219
ولكن ماذا لو أمكنك
تبريد المعدن المنصهر بسرعة

54
00:02:17,219 --> 00:02:20,055
لدرجة لا تتمكن بها الجزيئات
من إيجاد مكانها من جديد،

55
00:02:20,055 --> 00:02:21,914
وبالتالي تصبح المادة صلبة

56
00:02:21,914 --> 00:02:26,356
ولكن ذات بنية داخلية سائلة
فوضوية وغير متبلورة؟

57
00:02:26,356 --> 00:02:28,096
هذا هو الزجاج المعدني.

58
00:02:28,096 --> 00:02:31,579
تمتلك هذه البنية فائدة إضافية
تتمثل بافتقارها لحدود الجزيئات

59
00:02:31,579 --> 00:02:33,472
التي تمتلكها معظم المعادن.

60
00:02:33,472 --> 00:02:36,884
وتعد هذه الأمور نقاط ضعف
حيث تكون المادة أكثر عرضة للخدش

61
00:02:36,884 --> 00:02:38,783
والتآكل.

62
00:02:38,783 --> 00:02:43,394
صُنع الزجاج المعدني لأول مرة عام 1960
من الذهب والسيليكون.

63
00:02:43,394 --> 00:02:44,837
ولم يكن صنعه سهلاً أبداً.

64
00:02:44,837 --> 00:02:47,505
بسبب تبلور جزيئات المعادن بسرعة،

65
00:02:47,505 --> 00:02:51,405
كان على العلماء تبريد خليط المعادن
بسرعة كبيرة جداً،

66
00:02:51,405 --> 00:02:54,527
مليون درجة كالفين في الثانية،

67
00:02:54,527 --> 00:02:57,456
بواسطة إطلاق قطرات صغيرة جداً
من صفيحات النحاس الباردة،

68
00:02:57,456 --> 00:03:00,317
أو لفه بخيوط دقيقة جداً منه.

69
00:03:00,317 --> 00:03:05,440
في ذلك الوقت، كانت سماكة الزجاج المعدني
لا تتجاوز عشرات أو مئات المكرونات،

70
00:03:05,440 --> 00:03:08,657
وقد كانت رفيعة جداً ولا يمكن استخدامها
في التطبيقات العملية.

71
00:03:08,657 --> 00:03:10,715
ولكن منذ ذلك الحين، اكتشف العلماء

72
00:03:10,715 --> 00:03:14,318
أنك إذا مزجت عدة معادن
تختلط مع بعضها بحرية،

73
00:03:14,318 --> 00:03:16,899
فإنه لا يعود من السهل تبلورها مع بعضها،

74
00:03:16,899 --> 00:03:19,701
غالباً لأنها تمتلك حجوماً مختلفة
من الذرات،

75
00:03:19,701 --> 00:03:22,945
أي أن المزيج يتبلور ببطئ أكبر.

76
00:03:22,945 --> 00:03:26,034
هذا يعني أنه ليس عليك أن تبرده
بنفس السرعة الكبيرة جداً،

77
00:03:26,034 --> 00:03:27,616
ليصبح المزيج أكثر سماكة،

78
00:03:27,616 --> 00:03:30,092
أي يغدو بالسنتمترات بدلاً من الميكرومترات.

79
00:03:30,092 --> 00:03:34,375
تدعى هذه المواد بكتل الزجاج المعدني
أو BMGs.

80
00:03:34,375 --> 00:03:37,042
يوجد المئات من كتل الزجاج المعدني المختلفة

81
00:03:37,042 --> 00:03:40,109
إذاً لماذا لا تُصنع جميع جسورنا
وسياراتنا منها؟

82
00:03:40,109 --> 00:03:44,349
معظم كتل الزجاج المعدني المتوافرة الآن
تُصنع من مواد باهظة الثمن،

83
00:03:44,349 --> 00:03:46,537
كالبلاديوم والزركونيوم،

84
00:03:46,537 --> 00:03:48,022
ويجب أن تكون نقية تماماً

85
00:03:48,022 --> 00:03:51,374
لأن وجود أي شائبة
يمكن أن يسبب حدوث التبلور.

86
00:03:51,374 --> 00:03:56,386
وبالتالي، فإن صنع ناطحة سحاب أو سفينة فضاء
من كتل الزجاج المعدني سيكون مكلفاً جداً.

87
00:03:56,386 --> 00:03:57,776
وبغض النظر عن قوتها،

88
00:03:57,776 --> 00:04:02,089
إلا أنها غير متينة بما يكفي لاستخدامها
في تطبيقات الحمولات الضخمة.

89
00:04:02,089 --> 00:04:05,082
فعندما تصبح الضغوط عالية
يمكنها أن تنكسر دون سابق إنذار،

90
00:04:05,082 --> 00:04:08,206
وهذا ليس مناسباً، مثلاً، للجسور.

91
00:04:08,206 --> 00:04:12,065
ولكن عندما يكتشف المهندسين كيفية صنع
كتل الزجاج المعدني بمواد أرخص،

92
00:04:12,065 --> 00:04:14,058
وكيف يمكن جعلهم أكثر متانة،

93
00:04:14,058 --> 00:04:15,736
فيما يتعلق بهذه المواد الرائعة،

94
00:04:15,736 --> 00:04:19,736
فلا توجد حدود لاستخدامها.