باحثون يطورون مادة ذاتية الإصلاح في الظروف القاسية

تيانجين 2 يونيو 2020 (شينخوا) ظهرت روبوتات تلتئم جروحها بشكل ذاتي بعد التضرر مرارا وتكرارا في أفلام الخيال العلمي، إلا أن الأمر بات الآن غير بعيد المنال في الحياة الواقعية، وذلك بعد أن تحقق اختراق مؤخرا في تطوير مادة قادرة على الإصلاح الذاتي السريع في كافة الظروف، خاصة في العديد من البيئات القاسية.

وتم تطوير مواد اصطناعية يمكن أن تحاكي أنسجة طبيعية ذاتية الاستشفاء، مثل الجلد والعضلات، واستخدامها في البشرة الإلكترونية والأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء والعضلات الاصطناعية. إلا أنه ظل من الصعب على العلماء في العالم تمكين هذه المواد من تحمل ظروف قاسية، مثل درجات الحرارة المنخفضة للغاية في مياه المحيطات العميقة أو في البيئات الحمضية أو القلوية الشديدة.

ومن أجل حل هذه المشكلة، اخترع باحثون من جامعة تيانجين الصينية مادة مطاطية (مطاط مرن) قادرة على الإصلاح الذاتي (الاستشفاء)، وهي عبارة عن بوليمرات تشبه الهلام (الجيلاتين) الأصفر، عندما يتم تقطيعها إلى قطعتين يمكن أن تلتصق المادة المطاطية مرة أخرى بشكل كامل بدون أي طاقة خارجية.

وأظهرت النتائج التجريبية، التي نُشرت في العدد الأخير من مجلة (نيتشر كومينيكاشنز)، أن المادة الجديدة حققت إصلاحا سريعا في غضون 10 دقائق عند درجة حرارة الغرفة. كما تمكنت من تحمل أكثر من 500 ضعف وزنها بعد الإصلاح.

وأظهرت المادة أيضا كفاءة عالية في الإصلاح عند 40 درجة مئوية تحت الصفر، وفي المياه المالحة عالية التركيز عند 10 درجات مئوية تحت الصفر، وفي الظروف الحمضية والقلوية الشديدة، وفقا للدراسة.

وقال كبير الباحثين تشانغ لي، إن الدراسة تسلط الضوء على إمكانات واعدة للمادة والتي تتسم بخصائص قابلة للتمدد إلى حد كبير والإصلاح الذاتي السريع في ظروف أكثر قسوة من أي وقت مضى.

ويعمل فريق البحث على المضي قدما في تطوير البشرة الإلكترونية الصناعية ذاتية الإصلاح للاستعمال في أعماق البحار والمناطق القطبية.

وذكر تشانغ "أنه من المتوقع أن تجد المادة الجديدة استخدامات في صنع الروبوتات والكاشفات في أعماق البحار وغيرها من المعدات ذات التقنية المتقدمة."