علماء روس يبتكرون قماشاً "ذاتي التنظيف"
تاريخ النشر: 27th, December 2023 GMT
توصل علماء في جامعة نوفوسيبيرسك الروسية، إلى كيفية ابتكار أقمشة "ذاتية التنظيف"، ذات "تشريب ضوئي"، والتي تتلف المواد العضوية والكائنات الحية الدقيقة تحت تأثير الضوء.
وبحسب ما ذكرته وكالة أنباء "سبوتنيك" الروسية، اليوم الأربعاء، فقد حصل علماء في جامعة نوفوسيبيرسك الروسية على براءة اختراع، بسبب قدرتهم تصنيع طلاء ضوئي على سطح مواد النسيج، ويساعد هذا الطلاء بالقضاء على المواد الكيميائية، وكذلك الجزيئات الكبيرة، وكذلك إبعاد الفيروسات والبكتيريا من على سطح النسيج.ونوّهت الجامعة إلى أنه يمكن استخدام هذا القماش في خياطة ملابس العمل للعاملين في المجال الطبي أو موظفي المختبرات أو العاملين في إنتاج الغذاء، تتمتع الأقمشة الذاتية التنظيف بمتانة وفعالية أعلى في المناخات الرطبة والدافئة، لأنها أقل عرضة للرطوبة والفطريات الضارة والبكتيريا.
وصرّح مدير المركز العلمي لمعهد التقنيات الكيميائية في جامعة نوفوسيبيرسك، دينيس كوزلوف، بأنه "عند معالجة الأقمشة يستخدم محفز خاص يعتمد على ثاني أوكسيد التيتانيوم، وعند تعرضها للضوء تتشكل على سطحها جزيئات مؤكسدة نشطة، وأي مواد عضوية عند التفاعل معها تتحلل إلى ثاني أوكسيد الكربون والماء، وبالتالي فإن الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات يتم التخلص منها بسهولة، وينظف النسيج نفسه ذاتياً".
وأوضح كوزلوف، أنه في السابق تم تنشيط هذه المحفزات الضوئية بواسطة الأشعة فوق البنفسجية وكانت غير نشطة في الضوء المرئي، ومع ذلك، قام باحث كبير في المركز، دميتري سيليشيف، كجزء من أطروحة الدكتوراه، بتطوير تركيبات قادرة على العمل في الضوء المرئي، حتى تحت مصابيح الفلورسنت في الداخل و تحت التعرض لأشعة الشمس فعال، مثل التعرض للأشعة فوق البنفسجية.
وأشارت جامعة نوفوسيبيرسك إلى أن إحدى الشركات في موسكو، وهي مصنع "آيرولايف"، أصبحت مهتمة بالفعل بالتطوير، ويرون أن إنتاج الأقمشة الذاتية التنظيف واعد، لأن التركيبة المشربة بمحفز ضوئي يتم تطبيقها على القماش بالتساوي وبتركيز مثالي، كما أن تقنية خياطة الملابس من قماش التنظيف الذاتي أبسط وأرخص من الخياطة والمعالجة اللاحقة من المنتج النهائي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن غسل الأقمشة المعالجة بالتشريب، ولن تتغير خصائصها.
المصدر: موقع 24
كلمات دلالية: حصاد 2023 التغير المناخي أحداث السودان سلطان النيادي غزة وإسرائيل مونديال الأندية الحرب الأوكرانية عام الاستدامة روسيا
إقرأ أيضاً:
العلماء يتمكنون من تحويل الضوء إلى مادة فائقة الصلابة
في عالمنا اليوم، نعرف 3 حالات تقليدية للمادة، وهي الصلبة التي لها شكل ثابت، مثل الجليد أو المعادن، والسائلة التي تتدفق بحرية، مثل الماء، والغازية مثل الهواء، الذي ينتشر لملء أي فراغ.
وهناك كذلك حالات مثل البلازما، والتي توجد في الشمس، وتتكون من جسيمات مشحونة كهربائيا.
لكن في عالم الفيزياء الكمومية، تظهر حالات أغرب، مثلا يمكن أن تجمع "المادة فائقة الصلابة" بين خصائص الصلب والسائل معا.
هذه المادة، يمكنها أن تتصرف مثل الصلب والسائل في نفس الوقت، هذه هي المادة فائقة الصلابة، وهي حالة كمومية غريبة من المادة تمتلك بنية صلبة مثل البلورة، لكنها في نفس الوقت تتدفق بسلاسة مثل السائل من دون أي احتكاك.
تخيل صفّا من قطرات الماء يمكنه أن يتحرك بسلاسة، لكن المسافة بين القطرات لا تتغير أبدا، هذا شيء مستحيل في عالمنا العادي، لكنه ممكن في العالم الكمومي.
ويقول عالم الفيزياء الذرية والبصرية، إياكوبو كاروسوتو، من جامعة ترينتو في إيطاليا في تصريح رسمي حصلت الجزيرة نت على نسخة منه: "هذه القطرات قادرة على التدفق عبر عائق من دون التعرض لاضطرابات، مع الحفاظ على ترتيبها المكاني ومسافتها المتبادلة من دون تغيير كما يحدث في المواد الصلبة البلورية".
إعلانوفي إنجاز علمي مذهل، تمكن علماء إيطاليون من تحويل الضوء نفسه إلى مادة فائقة الصلابة، ويمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى تطورات كبيرة في الفيزياء الكمومية والتقنيات المستقبلية.
ولم تكن المواد الصلبة الفائقة تُصنع سابقا إلا من الذرات، لكن الفريق الذي يقوده علماء من المجلس الوطني للبحوث في إيطاليا نجح الآن في صنع مادة صلبة فائقة باستخدام الفوتونات لأول مرة.
الضوء وحركاتهالضوء هو طاقة نقية، وليس مادة، لذلك فهو لا يتصرف عادة مثل الصلب أو السائل، لكن العلماء استخدموا حيلة فيزيائية ذكية لجعل الضوء يتصرف مثل المادة، بحسب الدراسة التي نشرت في الدورية المرموقة "نيتشر".
الخطوة الأولى كانت جعل الضوء "يلتصق" بالمادة، وحتى يصبح الضوء أقرب إلى المادة، يجب دمجه مع جسيمات مادية. وللقيام بذلك، استخدم العلماء حزمة ضوئية مركزة (ليزر) وتم توجيهها على مادة خاصة تُعرف باسم زرنيخيد الغاليوم، وهو مركب من عناصر الغاليوم والزرنيخ.
عند اصطدام الضوء بالمادة، بدأ بالتفاعل مع الإلكترونات داخل المادة، مما أدى إلى ظهور جسيمات شبه مادية تُسمى البولاريتونات، وللتقريب يمكن تصور أنها جسيمات "هجينة" جزء من الضوء وجزء من المادة.
واصطلاح "شبه مادية" يشير إلى نوع غير معتاد من المادة يسميه العلماء أشباه الجسيمات، ولفهم الفكرة تخيل أنك تلعب مع أصدقائك في حوض سباحة، وعندما تحرك يدك في الماء، ترى تموجات صغيرة تتحرك عبر سطح الماء، هذه التموجات ليست أشياء مادية بحد ذاتها، لكنها تتصرف كأنها كائنات مستقلة تتحرك عبر الماء.
وبنفس الطريقة، تكون أشباه الجسيمات، فهي ظواهر تحدث داخل المواد الصلبة، حيث تتحرك الطاقة أو الاضطرابات بطريقة تجعلها تبدو كأنها جسيمات حقيقية، رغم أنها ليست جسيمات مستقلة مثل الإلكترونات أو البروتونات.
وللتأكد من نجاح التجربة، أجرى العلماء بعض الاختبارات المهمة مثل قياس كثافة المادة الناتجة ووجدوا أنها تتوزع في شكل قمتين كبيرتين مع فجوة بينهما، وهو دليل على وجود مادة فائقة الصلابة، كما استخدموا تقنيات أخرى لقياس الحالة الكمومية للنظام، ووجدوا أن الترتيب الكمومي بقي ثابتا عبر النظام بأكمله، وهذا يؤكد أن المادة كانت بالفعل فائقة الصلابة.
إعلانويُمثل هذا الابتكار الحديث تقدما كبيرا في فيزياء الكم، حيث يفتح تحويل الضوء إلى حالة صلبة فائقة آفاقا لتقنيات ضوئية جديدة، مثل أجهزة الليزر والأجهزة البصرية من الجيل التالي ذات الأداء المُحسّن والوظائف الجديدة، كما يمكن أن يساعد ذلك على استكشاف أعمق لطبيعة المادة والضوء في العالم الكمومي.
إلى جانب ذلك، تتميز المواد الصلبة الفائقة بخصائص كمية فريدة يُمكن تسخيرها لتطوير "كيوبتات" أكثر استقرارا وكفاءة، وهي الوحدات الأساسية للحواسيب الكمومية.
ويمكن للمواد فائقة الصلابة كذلك أن تساعد في تطوير أجهزة قياس دقيقة، حيث إن حساسية المواد الصلبة الفائقة للمحفزات الخارجية تجعلها مثاليةً لإنشاء مستشعرات عالية الدقة، ويمكن لهذه المستشعرات أن تُحدث ثورة في المجالات التي تتطلب قياسات دقيقة، بما في ذلك الفيزياء الفلكية وتكنولوجيا النانو.
غضب يمني عارم إزاء استهداف الأعيان المدنية