مادة شبيهة بالصوف لديها ذاكرة للحفاظ على الشكل

علوم

باحثون يطورون مادة شبيهة بالصوف بخواص ذكية تعرف عليها

9 أيلول 2020 19:12

طور علماء جامعة هارفارد مادة جديدة تشبه الصوف، والتي لديها أيضاً ذاكرة للحفاظ على الشكل ويمكنها أن تتغير إلى شكل مختلف استجابة للمنبهات أو المؤثرات الخارجية.


والجدير بالذكر أن ذاكرة الحفاظ على الشكل تتمتع ببعض الاستخدامات المحتملة المثيرة للاهتمام في المنسوجات، مثل القميص ذي فتحات التبريد التي تفتح تلقائياً عند تعرضه للرطوبة وتغلق عندما يجف.

كما ويعتقد العلماء في جامعة هارفارد أن مثل هذه المواد يمكنها أيضا المساهمة في تصميم ملابس تمتد أو تنكمش حسب قياسات الشخص، حيث طور الباحثون مادة متوافقة حيوياً يمكن طباعتها باستخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد بأي شكل وبرمجتها مسبقا بذاكرة ذات شكل عكسي.

وأوضح الباحثين أن هذه المادة تستخدم بروتينا ليفيا موجودا في الشعر والأظافر البشرية، والمعروفة باسم الكيراتين، حيث تم استخلاص البروتين من بقايا صوف أغورا المستخدم في صناعة المنسوجات، وتتمثل إحدى فوائد هذا الاختراع في أن هذه المادة يمكن أن تساعد في تقليل النفايات التي تنتجها صناعة الأزياء، وهي واحدة من أكبر الملوثات على كوكبنا.

والجدير بالذكر أن قدرة الكيراتين تكمن في قدرتها على تغيير شكلها من الهيكل الهرمي للبروتين، حيث يتم ترتيب سلسلة واحدة منه في هيكل يشبه الزنبرك، والذي يسميه العلماء "حلزون ألفا"، كما ويمكن أن تلتف اثنتان من السلاسل معا لإنشاء شكل يعرف باسم "الملف الملفوف"، حيث يتجمع العديد منها في خيوط أولية تؤدي في النهاية إلى تكوين ألياف كبيرة تشبه النسيج.

بالإضافة إلى ذلك، يمنح تنظيم حلزون ألفا و الروابط الكيميائية الضامة المادة قوتها وشكلها، وقد ابتكر العلماء أنسجة كيراتين مطبوعة ثلاثية الأبعاد في مجموعة متنوعة من الأشكال من الشكل الدائم للمواد المبرمجة باستخدام محلول بيروكسيد الهيدروجين و فوسفات أحادي الصوديوم.

وبمجرد ضبط ذاكرة المحافظة على الشكل الخاصة بهذه المادة، يمكن إعادة برمجة النسيج وتشكيله في أشكال جديدة.

وعلى سبيل المثال، يمكن أن يتغير شكله عند تعرضه للماء، ومع ذلك، عندما تجف المادة من جديد، فهي تعود إلى شكلها الأصلي.

النهضة نيوز