نورا جاد الله
أخبار الآن | دبي – الإمارات العربية المتحدة (مرصد المستقبل)
استقى الباحث إلهامه من بطل أفلام إكس ذاتي الشفاء "ولفرين،" وصنع مادة بوليميرية ذاتية الشفاء كي تستخدم في الأجهزة الإلكترونية كالهواتف الذكية والروبوتات المرنة؛ وهو نوع من الروبوتات يصنع من مواد قابلة للتشكيل مثل السيلكون، والبلاستيك، والمطاط، أو حتى النوابض.
اقرأ أيضا: إيكيا تطلق مصابيح إضاءة ذكية يمكن التحكم بها عبر الهواتف الذكية
وعرض "شاو وانج" البحث الذي عمل عليه هو وفريقه خلال اليوم المئة والثلاثة وخمسين من الاجتماع الوطني ومعرض الجمعية الكيميائية الأمريكية.
وقال وانج في بيان صحافي "عندما كنت صغيرًا، كان ولفرين قدوتي، ولم يتمكن من إنقاذ العالم إلا بفضل مقدرته على شفاء ذاته، فجسمه المكون من هذه المادة إذا ما شق نصفين، عاد إلى ما كان عليه كأن شيئًا لم يكن، تمامًا كبشرتنا."
الرابطة الكيميائية هي مفتاح الشفاء الذاتي، وللمواد نوعين من الروابط: الرابطة التشاركية، وهي رابطة قوية من الصعب إصلاحها بمجرد كسرها، والرابطة غير التشاركية، وهي رابطة ضعيفة لكنها أكثر ديناميكية. ويكمن التحدي عند التعامل مع الروابط غير التشاركية في موازنة المرونة مع القدرة على توصيل الكهرباء. وأضاف وانج في هذا الصدد "تكوّن معظم البوليمرات إما روابط هيدروجينية ذاتية الشفاء وإما اتحادات مع مركبات أخرى لتشكل مركبًا أكثر تعقيدًا، لكن أي منها ليس مناسبًا للموصلات الأيونية"
بحث فريق وانج عن نهج بديل واستقروا عند التفاعل الأيوني ثنائي القطب، وأضاف وانج بأن التفاعلات الأيونية ثنائية القطب لم تستخدم من قبل في تصميم بوليمرٍ ذاتي الشفاء، لكن وانج وفريقه اكتشفوا أنها تصلح عمليًا للاستخدام في الموصلات الأيونية، ولهذه الغايات، جمع الفريق بين بوليمر قطبي قابل للاستطالة، وملح أيوني قابل للحركة، يسمى البولمير " بولي فينيليدين فلورايد هيكسافلوروبروبيلين" واختصاره " بي في دي أف – أتش أف بي،" وما يميز هذا البوليمر امتلاكه لمجموعات قطبية تتفاعل مع الملح الأيوني لتنتج قوة أيونية ثنائية القطب.
نتج من التفاعل مادة موصلة فائقة المرونة وقادرة على التمدد بمقدار يصل إلى خمسين ضعف حجمها، ثم إعادة شفاء ذاتها كاملًا وخلال يوم واحد، بعد تمزقها إلى نصفين، بالإضافة إلى أنها موصلة للكهرباء ما يتيح استخدامها في الإلكترونيات والعضلات الاصطناعية.
الخطوات التالية
يخطط الباحثون لتعديل البوليمر لتحسين خصائصه، فمثلًا يعملون على عمله في ظروف رطبة جدًا وبيئة قاسية. وقال وانج "لم تعمل البوليمرات ذاتية الشفاء السابقة جيدًا في رطوبة عالية، لكننا نعمل على التعديل في الروابط التشاركية ضمن هذا البوليمر كي نجعل هذه المواد صالحة للاستخدام في تطبيقاتنا العملية."
أقر فريق وانج بأنه بينما كانت المادة قادرة على الشفاء الذاتي دون إخضاعها إلى ضغط هائل، فإننا نجهل كم قيمة الضغط اللازمة لنجاح الشفاء الذاتي، وتبقى هذه القضية مطروحة للدراسة.
تتوفر جميع المواد المستخدمة في صناعة البوليمر في الأسواق، لذا يتوقع أن يكون تصنيعه منخفض التكلفة على نطاق واسع.
وعلى الرغم من هذا يقر الباحثون بأنه ما زال أمامهم عقبات عملية يجب تجاوزها قبل طرحه في الأسواق. وقال وانج في مؤتمر صحفي "ما زال علينا إنجاز الكثير قبل أن نتمكن من استخدامه في الهواتف الذكية." لكن إن حققت هذه المادة هدفها فلن تشعر مرة أخرى بالحزن إن سقط هاتفك باهظ الثمن من يديك.
اقرأ أيضا: