Reading Time: 2 minutes

ماذا لو كان للمواد المكسورة القدرة على إصلاح نفسها تلقائياً، أو استطاعت شاشة الهاتف إعادة شكلها الأصلي ذاتياً بعد الكسر؟ بالطبع سيوفر ذلك الكثير من من الوقت والجهد، والأموال، يبدو الأمر خيالياً أليس كذلك؟ لكن طالما كان الخيال سابقاً معظم الاختراعات البشرية، فقد تخيّل الإنسان محاكاة الطير قبل أن يصنع الطائرة.

وبفضل «وولفرين» -أحد شخصيات قصص مارفل المصورة- فكر الباحث الصيني «شاو وانج» في صنع مادة خارقة، ولكنها ليست خيالية كشخصيات مارفل، فهي حقيقية وستعرض للجمهور في المستقبل القريب بحلول عام 2020. وذلك بحسب ما نُشر في دورية «advanced material».

كيف ستُصلح المادة الخارقة نفسها؟

يقول الباحث الصيني «شاو وانج» من جامعة كاليفورنيا ريفرسايد: «عندما كنت طفلاً كان «وولفرين» من فيلم إكس مان هو مثلي الأعلى، فهو يستطيع إنقاذ العالم فقط لأنه يستطيع أن يعالج نفسه». البوليمرات التي تستطيع إصلاح نفسها بنفسها؛ هي مادة مصنعة أو طبيعية عبارة عن سلاسل من جزيئات عضوية كبيرة جداً، مكونة من وحدات مكررة.

وهذه المادة شفافة ومرنة وقابل للتمدد، يمكنها التمدد حتى تصل 50 مرة مقدار حجمها الأصلي دون أن تفقد وظيفتها، وتُنَشّط بواسطة الكهرباء. هذه المادة لا تصلح نفسها فقط، ولكن تتمدد أيضاً إلى الحجم الأصلي قبل التلف. وهذه الخاصية ستجعل بطارية الهاتف تصلح نفسها بنفسها. يمكن قطع هذه المادة بواسطة مقص، وبعد 24 ساعة سيعالج القطع نفسه في درجة حرارة الغرفة بالطريقة ذاتها التي تلتئم بها جروح الإنسان. وقد كان صنع مادة بتلك المواصفات أمراً مجهولاً؛ وفقاً لما يقول شاو وانج.

 

شاشة مكسورة, هواتف, تقنية, هواتف ذكية, تقنية

مادة جديدة لا تصلح نفسها فحسب، لكنها تمتد أيضاً إلى 50 ضعف حجمها المعتاد — حقوق الصورة: Wang lab

كلمة السر هي الروابط الكيميائية

يقول دكتور وانج إن الإصلاح الذاتي للمواد بيد الروابط الكيميائية؛ فهناك نوعين من الروابط التي تتكون منها المواد أولهما روابط  تساهمية وتتصف هذه الروابط بالقوة، لكنها لا تستطيع التشكل مرة أخرى إذا انكسرت، والنوع الثاني هو الروابط غير التساهمية وهي روابط ضعيفة، لكنها أكثر ديناميكية وتتسم بالمرونة. يضيف وانج: «تتكون معظم البوليمرات ذاتية الإصلاح من روابط هيدروجينية، أو روابط معدنية لكنها غير مناسبة للموصّلات الأيونية». وهذا ما دفع الباحث وفريقه إلى اللجوء إلى تشكيل روابط غير تساهمية تسمى «ion-dipole interaction» وهي قوى تربط بين الأيونات والجزيئات غير القطبية، من أجل تصنيع البوليمر ذاتي الإصلاح.

فيما ستُستخدم المواد ذاتية الإصلاح؟

هذه المادة الخارقة أو «البوليمرات الإلكترونية» سيتنوع استخدامها من بطاريات أيون الليثيوم إلى الأجهزة الإلكترونية، وكذلك الروبوتات. وسيحتوي الجيل القادم من الهواتف الذكية على حماية ذاتية، وسيصلح أي خَدش بنفسه عندما ينكسر إلى نصفين سيعود سليماً بعد يومٍ واحد. كما أوضح دكتور شاو أن هذه المادة ليست مُعدة للاستخدامات الطبية.

والخبر الجيد هو أن هذه المواد لن تكون باهظة التكلفة، على الرغم من أن ثمنها لم يُحدد بدِقة، إلا أن البوليمرات المستخدمة هي من مواد متوفرة ورخيصة الثمن، لذلك الهواتف الذكية التي تحتوي عليها لن تكون مكلفة للغاية. لكن تبقى عدة تحديات تواجه الباحث الصيني وزملائه في جامعة كاليفورنيا ريفرسايد قبل إطلاق هذا الاختراع الثوري؛ مثل قابلية هذه المواد لإصلاح ذاتها في مختلف درجات الحرارة والرطوبة، والظروف البيئة الصعبة، وكذلك يعمل الباحث الصيني وفريقه على معرفة نقطة هامة، وهي مقدار الضغط المتطلّب لكي تصلح المادة نفسها تلقائياً، ويعملون على حلها قبل طرح هذه المواد للاستهلاك العام.

ومؤخراً أعلن المخرج الكبير «مارتن سكورسيزي» بأنه لا يرى أن ماتصنعه مارفل سينما، لكن وبإلهام من مارفل سيستخدم سكورسيزي في القريب هاتف محمول لا تنكسر شاشته.