إن وجود البلاستيك والدهانات والطلاء الذي يُمكنه إصلاح نفسه، من شأنِه أن يُحدث ثورة في التكنولوجيا والتصميم والإنتاج المستدام. فكان الباحثون يعملون على هذا النوع من المواد منذ فترة طويلة، والآن يعتقد فريق من جامعة كليمسون أنهم على بعد خطوات قليلة من الإنتاج الفعلي لتلك المواد وعلى نطاق واسع.
يُصنع البلاستيك من سلاسل جزيئية طويلة تُسمى البوليمرات، التي يتم تثبيتها في مكانِها أثناء عملية الإنتاج. ولقد اسُتخدمت أساليب ربط أكثر تعقيدًا لربط البوليمرات لصناعة البلاستيك ذاتي الإصلاح سابقًا، وذلك لإعادة الجزيئات مرة أخرى بعد تلفها، أو تم استخدام مواد نشطة تبدأ في التفاعل فورًا عندما يحدث ضرر ما للمادة البلاستيكية.
وكما ورد في مجلة Science، تُستخدم التقنية الجديدة قوى الترابط الجزيئية بين البوليمرات، ليس فقط لجعلها أقوى ولكن أيضًا للعمل على إرجاع البوليمرات مرة أخرى لوضعها الطبيعي إذا تم فصلها بسبب ضرر ما. وإذا تم ترتيب البوليمرات بالطريقة الصحيحة، فإن القوى المعروفة باسم قوى (فان دير فال) تعمل على ربط البوليمرات ببعضها البعض، عن طريق آلية القفل والمفتاح.
وقال المؤلف الرئيسي للبحث (ماريك أوربان) في بيانٍ له: “كأنها تُحب بعضها البعض، لذا عندما تنفصل كل واحدة عن الأخرى يعودون معًا! حيث أن المادة تصبح قابلة للإصلاح الذاتي”. وكشفت هذه الدراسات أيضًا، أن تفاعلات (فان دير فال) بين البوليمرات والتي تكون في العادة ضعيفة في المواد البلاستيكية، يُمكنها إعادة إصلاح الجزيئات بعد القيام ببعض التعديلات الجزيئية عليها. وسيُؤدي هذا الاكتشاف إلى تطوير مواد مستدامة باستخدام ترابط (فان دير فال) الذي يُصبح قويًا بشكلٍ جماعي عند تعديله.
إن القوة الأساسية لهذا البحث هي بساطته، حيث أن تطبيقه صناعيًا لا يتطلب تطوير خطوط إنتاج جديدة تمامًا، بل يُمكن استخدام تلك البوليمرات في مصانع البلاستيك الحالية. وقال أوربان: “بالنسبة لأي شخص يُريد أن يصنع هذه الأنواع من المواد ذاتية الإصلاح، عليه أن يُصمم أولًا وبشكلٍ أساسي عملية تنظيمية لتلك البوليمرات”. كما أضاف أن المفتاح هو أن عملية الصناعة يجب أن يتم التحكم فيها بدقة، فهناك فرق كبير بين صنع شيء في المختبر ومحاولة بيعه واستعماله على نطاقٍ واسع.
كتابة: هند أحمد
مراجعة: عمر ياسر
تصميم: أمنية عبدالفتاح
تحرير: هدير رمضان
