تقنية-الغد

مواد ذكية تصلح الأضرار ذاتياً

يطور العلماء مواد الترميم أو الشفاء الذاتي، وهي فئة من المواد الذكية التي لديها القدرة على اصلاح الأضرار الناجمة عن الإستخدام الميكانيكي المتواصل مع مرور الوقت ومن دون أي تدخل بشري خارجي. وقد تم استلهام هذه المواد من النظم البيولوجية الطبيعية، التي لديها القدرة على الشفاء بعد الإصابة.

تدخل هذه المواد الجديدة على سبيل المثال، في تكوين المواد الانشائية الأساسية التي تستخدم في عمليات البناء والتشييد أو في هياكل السيارات والطائرات والجسور، الأمر الذي يسهم في النهاية في التقليل من تكلفة الانتاج في العمليات الصناعية المختلفة اللازمة لإصلاح الأضرار واطالة عمر الخدمة لهذه المواد.
وأعلن باحثون كوريون حديثاً عن توصلهم الى تطوير ما وصفوه بأنه أول مواد طلاء ذاتية الترميم واقية لحماية الشقوق في الخرسانة التي تعد من مواد البناء الأكثر استخداماً في العالم، كما أن مواد الطلاء الجديدة الواعدة غير مكلفة وصديقة للبيئة، حيث ستؤدي لتقليل الحاجة الى اعادة ترميم الطرق المتكرر الذي يعد عملية مكلفة ولها اثار سلبية كبيرة على البيئة.
وأوضح أحد الباحثين من قسم الكيمياء بجامعة يونسي في كوريا الجنوبية، ان حماية خرسانة الطرق والجسور وغيرها من الهياكل كان تحدياً تكنولوجياً كبيراً، فالشقوق الموجودة في الخرسانة تؤدي على المدى الطويل الى تدهورها.
وتحدث هذه الشقوق نتيجة لكثير من العوامل، مثل الهواء والتغيرات في درجة الحرارة والرطوبة. ويقول الباحثون ان الطلاء الجديد يحتوي على كبسولات دقيقة جداً محملة بمواد لسد شقوق الخرسانة.

الترميم الذاتي
وكان باحثون في قسم البيئة والمواد بكلية الهندسة المدنية وعلوم الأرض بجامعة دلفت الهولندية، قد أعلنوا أخيراً عن توصلهم وبعد 7 سنوات من البحث والتجريب الى تطوير شكل جديد من الخرسانة يمكنها الترميم الذاتي للشقوق فيها، حيث يحتوي مزيج الخرسانة على بكتيريا عندما تتعرض للماء تنتج الحجر الجيري الذي يستخدم في صناعة مواد البناء حيث يقوم بملء أي شقوق غير مرغوب فيها بالخرسانة.
وحسب العلماء فإن مواد الترميم الذاتي بالخرسانة تحتوي على حبيبات من جراثيم بكتيرية، وهي مادة غذائية تحتاجها البكتيريا للبقاء على قيد الحياة، وهذه الجراثيم البكتيرية تظل كامنة حتى يتم تفعيلها بواسطة مياه الأمطار التي تشق طريقها خلال شقوق الخرسانة، وعند ذلك تبدأ البكتيريا في التغذي على المواد المغذية.
وقال الباحثون أنهم استطاعوا ترميم شقوق خرسانية في المختبر ويقومون حالياً بإختبار الخليط الجديد خارج المختبر في ظروف الحياة الواقعية، ويقولون انه اذا سارت الأمور بشكل جيد فسوف تكون الخرسانة ذاتية التجديد في السوق في غضون سنتين الى 3 سنوات.

طلاء واعد
وفي هذا الاطار تعمل حالياً شركة أميركية بولاية الينوي الأميركية على تطوير طلاءات ذاتية الترميم ومواد لاصقة، تقوم على تكنولوجيات الكبسولات الميكروية الدقيقة جداً MICROCAPSULE TECHNOLOGIES التي أثبتت أنها قادرة على الاصلاح الذاتي للدوائر الكهربائية.
ان التطبيقات الأولية التي سيتم ادخالها الى السوق، سوف تتمثل في طلاءات الترميم الذاتي للإستخدام في المنشآت والمركبات البحرية مثل السفن والموانىء أو منصات النفط والغاز لحماية المعادن من التآكل.

كبسولات دقيقة
ويقول أحد الخبراء بأن هذه التكنولوجيا الجديدة تستند على نظام للطلاء يتم فيه ادراج نوعين مختلفين من الكبسولات الدقيقة جداً، أحدهما يحتوي على عنصر الترميم الذاتي والآخر يحتوي على محفز، فعندما يحدث الضرر بالطلاء تتمزق هذه الكبسولات وتتفاعل محتوياتها مع بعضها وتقوم بترميم الأضرار التي لحقت بها واستعادة سلامة الطلاء بسرعة وبكل دقة.

طنوس داغر

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق