باحثون صينيون يطورون مادة فائقة القوة للتطبيقات الفضائية

/مصدر: شينخوا/  2020:05:27.14:12

خفي 27 مايو 2020 (شينخوا) أعلن فريق بحثي صيني أنه طور "مادة فائقة" ذات خصائص متفوقة على الخزف والمعادن، ما يبشر بأن تكون بديلا أكثر خضرة من البلاستيك الهندسي فى مجالات السيارات والفضاء.

وجاء في تقرير جديد نشر في مجلة "ساينس أدفانسز" الدولية أن كثافة المادة الجديدة هي سدس كثافة الصلب فحسب. وبقوة وصلابة متفوقة، تتمكن المادة الجديدة من تحمل درجات حرارة من 120 درجة مئوية تحت الصفر إلى 150 درجة مئوية.

وترأس الفريق البحثي يوي شو هونغ الاستاذ بجامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية فى خفي حاضرة مقاطعة آنهوى شرقي الصين.

وقال يوي انه تم تطوير المادة الجديدة من الألياف النانوية السليولوزية، وهى واحدة من الموارد الخضراء الأكثر وفرة التى يمكن أن تنشأ من النباتات أو تنتج من البكتيريا.

وتعد الألياف النانوية السليولوزية أقوى من الصلب على نطاق مصغر رغم أنها أقل من واحد الى عشرة آلاف من شعرة الإنسان في القطر. ومع ذلك، تصبح المواد ذات النطاق الأكبر من هذه الألياف أضعف بكثير.

ولذلك، لا تزال كيفية بناء مواد عالية الأداء من هذه الألياف تشكل تحديا للعلماء العالميين.

ووجد الباحثون أن خصائص المادة الجديدة المتفوقة تأتي من شبكة ألياف نانوية ثلاثية الأبعاد تنتج من الجلوكوز بواسطة طرق التخليق الحيوي، حيث يظهر هيكل متعدد الطبقات على مستوى ميكرون.

وقال عضو الفريق قوان تشينغ فانغ لـ"شينخوا" ان "الهيكل يشبه طبقة مكدسة لشبكات العنكبوت".

وأضاف قوان ان الهيكل يستطيع امتصاص كمية ضخمة من الطاقة على الفور وتبديدها دون تشوه أو تكسر عندما يكون عرضة لتأثير 100 كيلومتر في الساعة، وهو أفضل من الخزف والبلاستيك وسبائك الألمنيوم.

وجاء في الأبحاث أنه يمكن استخدام هذه المادة للسيارات والطائرات والأجهزة الدقيقة خاصة للتطبيقات الفضائية مثل قوس العدسة البصرية لمركبة التجوال القمرية التي تتطلب الوزن الخفيف والقوة العالية والثبات في ظل درجات الحرارة القصوى.

وقال الباحثون إن السليولوز جعل المادة أيضا أرخص وأكثر خضرة ويمكن أن تكون بديلا للبلاستيك الهندسي.