یک پاکت غبارآلود که در آرشیو دولتی گم شده بود، فصلی تازه در تاریخ کانی‌شناسی گشود. این نامه که در سال ۱۹۴۹ نوشته شده بود، طی پروژه‌ای برای دیجیتالی‌سازی اسناد در سال ۲۰۲۳ در ایالت بایرن آلمان کشف شد و کیوریتورها را به جعبه‌ای پر از قطعات زرد لیمویی هدایت کرد که دهه‌ها بدون توجه مانده بود.
آغاز شکار کانی «هامبولتین»
رولاند آیشهورن، از دفتر دولتی محیط‌زیست ایالت بایرن (LfU)، سرپرستی تحقیقات جدید را بر عهده گرفت. تیم او خیلی زود متوجه شد که با یکی از نادرترین کانی‌های جهان روبه‌رو هستند: «هامبولتین».
ماجرای کشف «هامبولتین»
سرنخی در یک نامه قدیمی
آرشیویست‌هایی که قفسه‌های اسناد را در شهر «هوف» بررسی می‌کردند، یادداشت یک صاحب معدن زغال‌سنگ را یافتند که در آن نوشته شده بود: «هامبولتین از معدن ماتیاس نزدیک شوآندورف».
جست‌وجو در میان ۱۳۰هزار نمونه
این سرنخ، تیم آیشهورن را واداشت تا بیش از ۱۳۰هزار نمونه کانی فهرست‌شده در زیرزمین ساختمان LfU را بررسی کنند.
در نهایت، در جعبه‌ای کوچک، قطعات زردرنگ به اندازه فندق و برچسبی دست‌نویس یافتند که با محل ذکرشده در نامه مطابقت داشت.
بررسی اصالت
پس از تأیید اصالت برچسب، تیم تحقیقات بررسی جامعی آغاز کرد تا مطمئن شوند این قطعات واقعاً «هامبولتین» هستند.
هامبولتین چه ویژگی خاصی دارد؟
یکی از کمیاب‌ترین کانی‌های آلی
هامبولتین نوعی کانی آلی است؛ گروهی نادر از کانی‌ها که ساختار بلوری آن‌ها از کربن، هیدروژن و اکسیژن در ترکیب با فلزات تشکیل شده است.
ترکیب شیمیایی و مشخصات
- فرمول آن شامل ترکیب آهن با اگزالات است
- سختی پایین در بازه ۱.۵ تا ۲ دارد
- سطحی با درخشندگی زرد رزینی دارد
ارزش برای کلکسیونرها
این کانی تاکنون فقط در ۳۰ نقطه در جهان، در ۸ کشور شناسایی شده است.
هر کشف جدید آن کاملاً تصادفی بوده، معمولاً وقتی رخ می‌دهد که سنگ‌های آهن‌دار با اسیدهای طبیعی خاص در شرایط مرطوب تماس می‌یابند.
تاریخچه
هامبولتین برای نخستین بار در سال ۱۸۲۱ توسط زمین‌شناس پرویی «ماریانو دِ ریورو» و به افتخار کاوشگر پروسی «الکساندر فون هامبولت» نام‌گذاری شد.
جالب است بدانید بیش از ۴۰۰ گونه گیاهی، جانوری و معدنی به نام هامبولت ثبت شده‌اند، بیشتر از هر فرد دیگری در دنیای علم.
زغال قهوه‌ای بایرن و راز هامبولتین
منشأ زمین‌شناسی
ندول‌های زردرنگ بایرن در عمق ۲.۵ متری در یک لایه زغال قهوه‌ای (لیگنیت) شکل گرفته‌اند که در اواسط قرن بیستم استخراج می‌شد.
شرایطی عجیب برای شکل‌گیری
زغال قهوه‌ای مکان معمولی برای تشکیل کریستال‌های اگزالات آهن نیست.
علت شکل‌گیری این ندول‌های زرد هنوز مشخص نیست و شاید هیچ‌گاه به‌طور کامل درک نشود.
کشفی نادر
عملیات استخراج سال‌ها پیش متوقف شده، اما همین قطعات تازه‌یافته، حجم ذخایر ثبت‌شده هامبولتین در آلمان را دو برابر کرده‌اند.
همچنین، اندازه این قطعات (در حد فندق) به‌مراتب بزرگ‌تر از دانه‌های میلی‌متری گزارش‌شده از سایر مکان‌هاست.
تأیید آزمایشگاهی نمونه‌ها
آزمایش پرتو ایکس
در آزمایشگاه LfU، تکنسین‌ها نمونه‌ای را خرد کرده و با پراش پرتو ایکس (XRD) بررسی کردند. نتیجه کاملاً با الگوی «هامبولتین مونوکلینیک» مطابقت داشت و شک‌ها را رفع کرد.
ترکیب شیمیایی
تحلیل عناصر نشان داد که نمونه دارای آهن، کربن، اکسیژن و آب بود.
عدم وجود منگنز نیز اثبات کرد که با کانی مشابهی به نام «لیندبرگیت» اشتباه گرفته نشده است.
دسترس‌پذیر برای عموم
آیشهورن اعلام کرد: «ما موظفیم مجموعه‌های زمین‌شناسی را در دسترس عموم قرار دهیم».
در نتیجه، این نمونه‌های تأییدشده به‌زودی در گالری عمومی این نهاد به نمایش گذاشته می‌شوند.
از کشو موزه تا پیشگام فناوری
کاربردهای صنعتی بالقوه
علاوه بر جذابیت علمی، هامبولتین برای دانشمندان مواد نیز جالب است، چون اگزالات‌های آهن می‌توانند الکترون‌ها را به‌طور مؤثر منتقل کنند.
استفاده در باتری‌های آینده
- مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۹ نشان داد که ترکیبی مرتبط از اگزالات‌ها می‌تواند بار الکتریکی را از طریق واکنش‌های اکسایش-کاهش (ردوکس) در آهن و اگزالات ذخیره کند.
- مقاله‌ای در سال ۲۰۲۱ از «پائولا وِهمانپرا» و همکارانش توضیح داد که هامبولتین زمانی رسوب می‌کند که اسید اگزالیک در دمای متوسط هماتیت را حل می‌کند؛ مسیری کم‌مصرف برای تولید مصنوعی این کانی.
مزیت‌های اقتصادی و زیست‌محیطی
مهندسان اکنون به هامبولتین به‌عنوان ماده‌ای اولیه برای آندهای باتری آهن‌محور نگاه می‌کنند که نیاز به کبالت و نیکل (با تأمین دشوار و گران) را از بین می‌برد.
میراث هامبولت در علم مدرن
نگاهی سیستمی به طبیعت
الکساندر فون هامبولت فقط یک جمع‌آورنده نبود؛ او پایه‌گذار رویکرد سیستمی در علوم طبیعی بود.
- نقشه‌برداری از نواحی گیاهی براساس اقلیم و جغرافیا، پایه‌گذار علم محیط‌زیست مدرن شد
- تأثیر او در زمینه‌های مختلفی چون آتشفشان‌شناسی و تحقیقات اقلیمی همچنان ادامه دارد
الهام‌بخش دانش امروز
نام‌گذاری هامبولتین به افتخار او، ادای احترام به ذهنی کنجکاو است که پیوندی میان کانی‌ها، موجودات زنده و کل اکوسیستم‌ها ایجاد کرد. همین رویکرد اکنون الهام‌بخش پژوهشگران در اتصال زمین‌شناسی با تغییرات جهانی است.
چرا هنوز کاتالوگ‌ها اهمیت دارند؟
گنجینه‌های پنهان در میان اسناد
دیجیتالی‌سازی مجموعه‌های قدیمی می‌تواند صفحات نادیده، جعبه‌های اشتباه‌برچسب‌خورده و کانی‌هایی را آشکار کند که نسل‌ها پیش ناپدید شده‌اند.
قدرت ابزارهای امروزی برای کاوش گذشته
کشف شوآندورف نشان می‌دهد که چطور ثبت منظم اطلاعات به تحلیلگران امروزی اجازه می‌دهد تا با ابزارهای قرن ۲۱، به یافته‌های میدانی قرن ۲۰ بازگردند.
امید به کشفیات بیشتر
با ادامه دیجیتالی‌سازی توسط نهادهای مختلف، آیشهورن پیش‌بینی می‌کند کشف‌های بیشتری در راه است. شاید جایی، برچسبی خط‌خورده منتظر است تا کریستالی نایاب دیگر یا گامی بزرگ در فناوری باتری را آشکار کند.
