الوجبات الجاهزة الرئيسية
- المجال المتنامي لمواد الإصلاح الذاتي يمكن أن يعني يومًا ما أدوات لا تحتاج إلى إصلاح.
- ابتكر الباحثون بلورات نانوية ذاتية الإصلاح يمكن استخدامها في أشباه الموصلات.
- أظهر باحثون أستراليون مؤخرًا طريقة لمساعدة البلاستيك المطبوع ثلاثي الأبعاد على التئام نفسه في درجة حرارة الغرفة باستخدام الأضواء فقط.
انس استبدال الأجزاء المكسورة لأن هاتفك الذكي قد يتمكن يومًا ما من شفاء نفسه.
يقول الباحثون إنهم اكتشفوا بلورات نانوية ذاتية الإصلاح يمكن استخدامها في أشباه الموصلات. تستهدف البلورات النانوية الألواح الشمسية ولكن يمكن أن يكون لها مجموعة واسعة من الاستخدامات في الإلكترونيات. إنه جزء من جهد متزايد للعثور على مواد تصلح نفسها لتقليل النفايات.
قال خبير التكنولوجيا جوناثان تيان لـ Lifewire في مقابلة عبر البريد الإلكتروني: "سيتمكن المستخدمون الآن من إصلاح التشققات في الدوائر التي كان يتعذر الوصول إليها سابقًا يدويًا". "عادةً ، عند حدوث مثل هذه الانقطاعات ، يمكن التخلص من الشريحة بأكملها (أو حتى الجهاز بأكمله). علاوة على ذلك ، من خلال إطالة عمر الأنظمة الكهربائية ، ستعمل تقنية الإصلاح الذاتي على تقليل كمية النفايات الإلكترونية التي تدخل البيئة."
اشف نفسك
بينما قد تبدو مواد الشفاء الذاتي مثل الخيال العلمي من أفلام مثل The Terminator أو Spiderman ، إلا أنها أصبحت حقيقة واقعة. طور علماء المعهد الإسرائيلي للتكنولوجيا مؤخرًا أشباه موصلات صديقة للبيئة من بلورات النانو قادرة على الشفاء الذاتي.
تستخدم العملية مجموعة من المواد تسمى البيروفسكايت المزدوج التي تعرض خصائص الشفاء الذاتي بعد تعرضها للتلف بسبب إشعاع شعاع الإلكترون. اكتسبت البيروفسكايت ، التي اكتُشفت لأول مرة في عام 1839 ، اهتمام العلماء مؤخرًا بسبب الخصائص الكهروضوئية الفريدة التي تجعلها عالية الكفاءة في تحويل الطاقة ، على الرغم من الإنتاج غير المكلف. يمكن أن تكون مركبات البيروفسكايت مفيدة في الخلايا الشمسية.
تم إنتاج جسيمات البيروفسكايت النانوية في المختبر باستخدام عملية قصيرة وبسيطة تضمنت تسخين المادة لبضع دقائق. تسبب مجهر إلكتروني ناقل في حدوث أخطاء وثقوب في البلورات النانوية.
كتب الفريق في بيان صحفيالمحققون "رأوا أن الثقوب تتحرك بحرية داخل البلورة النانوية لكنهم تجنبوا حوافها". "طور الباحثون رمزًا يحلل عشرات مقاطع الفيديو التي تم إنتاجها باستخدام المجهر الإلكتروني لفهم ديناميات الحركة داخل البلورة.ووجدوا أن الثقوب تكونت على سطح الجسيمات النانوية ، ثم انتقلت إلى مناطق مستقرة بقوة في الداخل."
مجال النمو
يتوسع مجال مواد الإصلاح الذاتي بسرعة. على سبيل المثال ، أظهر باحثون أستراليون مؤخرًا طريقة لمساعدة البلاستيك المطبوع ثلاثي الأبعاد على التئام نفسه في درجة حرارة الغرفة باستخدام الأضواء فقط. أظهر فريق جامعة نيو ساوث ويلز أن إضافة "مسحوق خاص" إلى الراتينج السائل المستخدم في عملية الطباعة يمكن أن يساعد لاحقًا في إجراء إصلاحات سريعة وسهلة في حالة تعطل المادة.
يمكن لأضواء LED القياسية الساطعة إصلاح البلاستيك المطبوع في حوالي ساعة واحدة ، مما يتسبب في تفاعل كيميائي وانصهار القطعتين المكسورتين.
يدعي الباحثون أن العملية برمتها تجعل البلاستيك الذي تم إصلاحه أقوى مما كان عليه قبل تعرضه للتلف. من المأمول أن يساعد التطوير الإضافي لهذه التقنية في تقليل النفايات الكيميائية في المستقبل.
قال ناثانيال كوريجان ، أحد أعضاء الفريق ، في بيان صحفي: "في العديد من الأماكن التي تستخدم فيها مادة البوليمر ، يمكنك استخدام هذه التكنولوجيا". "لذلك ، إذا فشل أحد المكونات ، يمكنك إصلاح المادة دون الحاجة إلى التخلص منها. هناك فائدة بيئية واضحة لأنك لست مضطرًا إلى إعادة تركيب مادة جديدة تمامًا في كل مرة يتم كسرها. نحن نعمل على زيادة العمر الافتراضي لهذه المواد ، والذي سيقلل من النفايات البلاستيكية."
Bram Vanderborght ، الأستاذ في جامعة Vrije Universiteit Brussel في بلجيكا ، هو جزء من فريق يعمل على إصلاح القابض الآلي ذاتيًا. تستخدم القابضون بوليمرات ذاتية الشفاء وهي مخصصة للاستخدام في البيئات التي غالبًا ما تتلف فيها الروبوتات. قال لـ Lifewire في مقابلة عبر البريد الإلكتروني: "لكن هذه التكنولوجيا وعملنا لهما أيضًا تطبيقات تتجاوز التطبيق الحالي".
يمكن أن توفر الروبوتات ذاتية الشفاء مزيدًا من الاستقلالية في المستقبل.
قال تيان: "يمكننا أن نتوقع تقدمًا في تطوير أنظمة مواد تتحمل الضرر وتدعم الوظائف الإلكترونية والروبوتية". "قد تشتمل هذه الأنظمة على مواد قادرة على اكتشاف الضرر ، والإبلاغ عن الحدث ، وشفاء أو تعديل خصائص المواد للتخفيف من الضرر لتجنب الفشل أو الضرر المستقبلي."
