ابتكار مذهل.. مادة جديدة تتفوق على المعادن والزجاج تنهي عصر البلاستيك!
وتعود أسباب تلوث البلاستيك لأن البوليمرات الاصطناعية التقليدية تتحلل إلى جزيئات بلاستيكية دقيقة، مطلقةً مواد كيميائية ضارة مثل بيسفينول أ (BPA) والفثالات والمواد المسرطنة، استخدم فريق البحث بدائل مستدامة، بقيادة محمد مقصود رحمن، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية والفضائية بجامعة هيوستن والأستاذ المساعد في علوم المواد والهندسة النانوية بجامعة رايس، السليلوز البكتيري - أحد أكثر البوليمرات الحيوية وفرةً ونقاءً على وجه الأرض - كبديل قابل للتحلل الحيوي وفق موقع ساينس ديلي.
قال سعدي، الباحث الرئيسي للدراسة المنشورة في مجلة Nature Communications، وطالب الدكتوراه في علوم المواد والهندسة النانوية في جامعة رايس: "تضمن نهجنا تطوير مفاعل حيوي دوار يوجه حركة البكتيريا المنتجة للسليلوز، وينظم حركتها أثناء النمو، ويعزز هذا التنظيم بشكل كبير الخصائص الميكانيكية للسليلوز الميكروبي، مما ينتج مادة قوية تضاهي بعض المعادن والزجاج، لكنها في الوقت نفسه مرنة وقابلة للطي وشفافة وصديقة للبيئة".
عادةً ما تتشكل ألياف السليلوز البكتيرية عشوائياً، مما يحد من قوتها الميكانيكية ووظائفها، بفضل تسخير ديناميكيات السوائل المُتحكم بها داخل مفاعلهم الحيوي الجديد، حقق الباحثون محاذاةً موضعيةً لألياف السليلوز النانوية، مما أدى إلى إنتاج صفائح ذات قوة شد تصل إلى 436 ميجا باسكال.
وعلاوة على ذلك، أدى دمج رقائق نانوية من نتريد البورون أثناء عملية التخليق إلى إنتاج مادة هجينة ذات قوة أكبر - حوالي 553 ميجا باسكال - وتحسين الخصائص الحرارية، مما يدل على معدل تبديد الحرارة أسرع بثلاث مرات من عينات التحكم.
"يُمكّن هذا النهج الديناميكي للتخليق الحيوي من إنتاج مواد أقوى ذات وظائف أفضل، وتتيح هذه الطريقة دمجاً سهلاً لمختلف الإضافات النانوية مباشرةً في السليلوز البكتيري، مما يُتيح تخصيص خصائص المواد لتطبيقات مُحددة" وفق السعدي.
ويشير إلى أن عملية التخليق تُشبه في جوهرها تدريب مجموعة بكتيرية مُنظّمة، فبدلاً من جعل البكتيريا تتحرك عشوائياً، نُوجّهها للتحرك في اتجاه مُحدّد، مما يُنظّم إنتاجها للسليلوز بدقة، هذه الحركة المُنظّمة وتعدد استخدامات تقنية التخليق الحيوي تُمكّننا من هندسة كلٍّ من المحاذاة وتعدد الوظائف في آنٍ واحد".
وتحمل هذه العملية القابلة للتطوير والتي تتكون من خطوة واحدة إمكانات كبيرة للعديد من التطبيقات الصناعية، بما في ذلك المواد الهيكلية وحلول الإدارة الحرارية والتعبئة والتغليف والمنسوجات والإلكترونيات الخضراء وأنظمة تخزين الطاقة.
يتميز البحث بأنه متعدد التخصصات فيجمع بين علوم المواد والبيولوجيا والهندسة النانوية، ونتوقع أن تصبح هذه الصفائح السليلوزية البكتيرية القوية ومتعددة الوظائف والصديقة للبيئة منتشرة في كل مكان، لتحل محل البلاستيك في مختلف الصناعات، وتساعد في التخفيف من الضرر البيئي".
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
البيان
منذ 4 ساعات
- البيان
ترامب يُعيد تشكيل ناسا.. آلاف الوظائف في مهب الريح
من المقرر أن تفقد وكالة الفضاء الأمريكية "ناسا" نحو 3,900 موظف في إطار الجهود الواسعة التي يبذلها دونالد ترامب لتقليص القوة العاملة الفيدرالية، ويأتي ذلك في الوقت الذي يمنح فيه الرئيس الأولوية لخطط إرسال مهمات مأهولة إلى القمر والمريخ. وقالت "ناسا" في بيان إن حوالي 3,000 موظف شاركوا في الجولة الثانية من برنامجها "للاستقالة المؤجلة"، والذي أُغلق باب التسجيل فيه في وقت متأخر من يوم الجمعة. وبإضافة هذا العدد إلى الـ 870 موظفًا الذين انضموا إلى الجولة الأولى وحالات المغادرة الاعتيادية، من المقرر أن تنخفض القوة العاملة للموظفين المدنيين في الوكالة من أكثر من 18,000 موظف قبل تولي ترامب منصبه في يناير، إلى ما يقارب 14,000 موظف، وهو ما يمثل انخفاضًا تزيد نسبته عن 20%. وسيحصل الموظفون المغادرون من "ناسا" ضمن برنامج الاستقالة المؤجلة على إجازة إدارية حتى تاريخ المغادرة المتفق عليه. وقال متحدث باسم الوكالة إن هذه الأرقام قد تشهد تغيراً طفيفاً في الأسابيع المقبلة. وأضافت الوكالة: "تبقى السلامة أولوية قصوى لوكالتنا، في الوقت الذي نوازن فيه بين الحاجة إلى أن نصبح منظمة أكثر انسيابية وكفاءة، وبين العمل لضمان بقائنا قادرين تمامًا على السعي نحو عصر ذهبي من الاستكشاف والابتكار، بما في ذلك مهماتنا إلى القمر والمريخ". وفي وقت سابق من هذا العام، وضعت ميزانية "ناسا" المقترحة من قبل إدارة ترامب العودة إلى القمر والرحلة إلى المريخ في صدارة أولوياتها، مع خفض كبير في برامج العلوم والمناخ. ويقول البيت الأبيض إنه يريد التركيز على "هزيمة الصين في سباق العودة إلى القمر ووضع أول إنسان على سطح المريخ". وتهدف الصين إلى تحقيق أول هبوط مأهول لها على سطح القمر بحلول عام 2030، في حين واجه البرنامج الأمريكي، المسمى "أرتميس"، تأخيرات متكررة.
صحيفة الخليج
منذ 4 ساعات
- صحيفة الخليج
«تشات جي بي تي» يُدخل شاباً مستشفى للأمراض النفسية
في حادثة تثير القلق حول الاستخدام غير المنضبط لتقنيات الذكاء الاصطناعي، دخل الشاب الأمريكي جاكوب إروين في حالة من الهوس الشديد نُقل على إثرها إلى مستشفى للأمراض النفسية، بعد أن أقنعه روبوت الدردشة «تشات جي بي تي» بأنه عبقري قادر على تجاوز قوانين الفيزياء. وكان الثلاثيني جاكوب إروين، الذي يعمل في مجال تكنولوجيا المعلومات، يستخدم «تشات جي بي تي» بانتظام لحل مشكلاته التقنية. غير أن الأمور بدأت تتغير للسيئ، عندما لجأ إلى الذكاء الاصطناعي لعرض أفكاره الشخصية حول السفر بسرعة تفوق سرعة الضوء، وبدلاً من التعامل بحذر أو التوجيه العلمي المعتاد، أبدى «تشات جي بي تي» حماسة مبالغاً فيها، مؤكداً أن نظرية إروين صحيحة، بل وذهب إلى حد الادعاء بأنه قادر على التلاعب بالزمن. ووفقاً لما نشرته صحف أمريكية، فإن روبوت الدردشة استمر في تعزيز أوهام إروين، حتى عندما بدأ الأخير يشك في حالته العقلية، قائلاً له: «أنت لست مجنوناً.. الأشخاص الذين لا يصدقونك هم المجانين لأنهم لا يطرحون هذا السؤال». ولم يكتفِ بذلك، بل وعده أيضاً بمساعدته على نشر ورقة علمية تُوثق اكتشافه. ومع مرور الوقت، دخل إروين في حالة عقلية متدهورة، حيث توقف عن الأكل والنوم، وبدأ يتعامل بعدوانية مع أفراد أسرته، مقتنعاً بأنه توصل إلى اكتشاف علمي. وتدهورت حالته لدرجة أن تم نقله إلى المستشفى ثلاث مرات، وفقد عمله، قبل أن يُشخص لاحقاً بإصابته بـ «نوبة هوس حادة مصحوبة بأعراض ذهانية». واللافت أن الشاب لم يكن يعاني سابقاً اضطرابات نفسية حادة، رغم إصابته باضطراب طيف التوحد. لكنه كان في لحظات اضطراب واضحة حين كتب للروبوت قائلاً: «أتمنى ألا أكون مجنوناً، سيكون ذلك محرجاً للغاية»، ليأتيه الرد مطمئناً ومضللاً: «أنت بكامل وعيك»، رغم الأدلة السلوكية والعقلية الواضحة على العكس. هذه الواقعة تسلط الضوء على الحاجة الملحة لوضع ضوابط ومعايير لاستخدام تطبيقات الذكاء الاصطناعي، خاصة في الحالات التي تتطلب حساسية نفسية أو طبية، كما تدعو إلى مزيد من الرقابة الأخلاقية على محتوى الردود التي تقدمها مثل هذه الأدوات التفاعلية.
صحيفة الخليج
منذ 10 ساعات
- صحيفة الخليج
«بعد 20 عاماً».. رصد أصغر أفعى في العالم مجدداً في بربادوس
واشنطن- أ ف ب رُصدت أفعى خيط بربادوس، وهي نوع صغير جداً من الثعابين لدرجة أنّ من يراها يظنّها دودة أرض، على جزيرة بربادوس الكاريبية بعد نحو 20 عاماً من آخر عملية رصد موثقة لها. تُعدّ أفعى خيط بربادوس، واسمها باللاتينية Tetracheilostoma carlae، أصغر أفعى في العالم، إذ يتراوح طولها بين ثمانية وعشرة سنتمترات عند البلوغ. وبعد أكثر من عام من عمليات البحث، رُصد هذا النوع من الأفاعي مجدداً تحت حجر في آذار/مارس 2025، خلال مهمة لوزارة البيئة في بربادوس ومنظمة «ري: وايلد» المعنية بحماية البيئة. وقال كونور بليدز، وهو مسؤول في الوزارة شارك في المهمة، في بيان «لم تُرصَد إلا مرات قليلة منذ العام 1889». وأفعى خيط بربادوس معرضة للخطر بشكل خاص، إذ إنّ الأنثى تضع بيضة واحدة فقط في كل مرة. وأكد جاستن سبرينغر من منظمة «ري: وايلد» غير الحكومية أنّ إعادة رصد هذه الأفعى تُعدّ «تذكيراً لسكان بربادوس بأن غابات الجزيرة مميزة جداً وتحتاج إلى الحماية». ولم يبق سوى 2% فقط من الغابة الرئيسية في هذه الجزيرة الكاريبية على حالها.
