من منا لم يشاهد فيلم باتمان سواءً كصور متحركة في صغرنا أو كفيلم في كبرنا. و ربما قد تسائل البعض عن كيفية تحول وشاحه اللين إلى طائرة شراعية صلبة حينما يبدء بملاحقة الجوكر أو الأشرار الأخرين، حينها لم يتوقع أغلبنا أنه ربما قد يأتي زمان و نشهد ذلك الخيال واقعا و إختراعا قابل لتطبيق. هذا ما حصل مؤخرا إذ نجح مهندسون من مختبري كالتشي و جي بي ال في نقل هذا الخيال و الفنتازيا إلى عالمنا الواقعي ، هذه المادة الجديدة ذات النسيج المستوحى من السلاسل الحديدية ، يمكن أن تنتقل من الحالة اللينة إلى شكل صلب محدد عن طريق تطبيق الضغط عليها . يأمل الباحثون الذين يقفون وراء هذا الإختراع أن تُستخدم هذه التقنية كنسيج ذكي للهياكل الخارجية ، أو حتى كقوالب قابلة للتكيف وفق الحاجة، فمثلا قد تكون قادرة أن تحل محل الجبيرة في حالات الكسور العظمية .
نسيج تغيرت حالته من اللين إلى الصلب
تقول كيارا دارايو و هي أستاذة في الهندسة الميكانيكية والفيزياء التطبيقية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ” فكر في كيس القهوة محكم الإغلاق عندما لا يزال معبئ يكون في حالة صلبة من خلال عملية نسميها “التشويش”. ولكن بمجرد فتح العبوة تنتهي حالة الضغط المسلطة على حبيبات القهوة و تتحول حالتها لتصبح كأنها سائلة “. قام الفريق بطباعة تصميمات مختلفة من الجسيمات المرتبطة واختبر كل منها في محاكاة حاسوبية ، واختار الباحثون مجسما ذو ثمانية روابط رغم أن ذلك لا ينتج نسيجا قويا كفاية . قالت دارايو: “إذا كنا نتطلع إلى توفير أكبر تأثير لتقوية النسيج و تثبيت صلابته ، أو إلى تصميم مادة يمكن أن تظهر أعلى قابلية للانحناء و الليونة، فإن المجسم الثماني ليس هو الشكل الأمثل”. و من المثير للدهشة أن التصاميم الأولية لسلاسل (ذات روابط دائرية أو مربعة) هي أفضل بكثير في توفير حالتي الصلابة و الليونة ” لكن عيبها القاتل يتمثل في وزنها الكبير مقارنة بالروابط ثمانية الأضلاع لأن تصميمها يتصف بالكثافة . لذا ، إذا كان هدفنا هو العثور على المادة المثالية لنسيج متغير فقد نحتاج إلى تطبيق تحسينات أكثر دقة وأكثر قابلية لتحكم “على سبيل المثال ، مزيد البحث في شكل الجسيمات حتى نحقق الصلابة وخفة الوزن . و حسب القاعدة ، فإنه كلما زاد متوسط عدد نقاط الاتصال التي يمكننا الحصول عليها بين جسيمين ، زادت متانة النسيج . “في بحث مواز ، تقوم دارايو وفريقها بفحص شرائح من البوليمرات التي تنكمش عند تسخينها. يمكن نسج هذه الشرائط في هذا النوع الجديد من السلاسل لإنشاء أجسام صلبة – مثل الجسور أو القطع الصلبة – حيث تنثني بشكل مسطح عند عدم الحاجة إليها. نقترح أن المادتين اللتين تعملان معًا يمكنهما أيضًا إنشاء روبوتات يمكنها التحول إلى أشكال مختلفة لحل المشكلات المختلفة. تمكن كذلك علماء في جامعات أخرى من إنشاء مواد قابلة لتغيير سواء عن طريق تركيز حرارة على المادة او تغيير الضغط الداخلي لنسيج
يفتح هذا باب جديدا من الصناعة حيث أن مصانع الصلب قد تدخل هذا النسيج الصناعي و المتحول ضمن منتجاتها
المصدر : https://www.sciencefocus.com/news/smart-chainmail/
الترجمة و التحرير : حازم إسماعيل
