كيف ستساعد القفازات الطبية في إطلاق الأقمار الصناعية؟

نشرت مجلة "ايكونوميست" تقريرا قالت فيه إن مادة الغرافين قوية وخفيفة الوزن ومرنة وموصل ممتاز للكهرباء، وفي السنوات العشرين التي تلت عزله لأول مرة في جامعة مانشستر، أثبت أيضا أنه خفيف بشكل محبط في التطبيقات المفيدة. وقد بدأ هذا يتغير ببطء، حيث أن خصائصه الرائعة تلهم الباحثين.

بالنسبة لكريستوف كوزيول من جامعة كرانفيلد في بريطانيا، على سبيل المثال، فإن ما بدأ كخطة في عصر كوفيد لاستخدام الغرافين لتحسين القفازات الجراحية، تحول الآن إلى مشروع لاستخدام بالونات على ارتفاعات عالية لإطلاق الأقمار الصناعية إلى الفضاء، بحسب المجلة.

يمكن تصنيع الغرافين، الذي يتكون من طبقات أحادية من ذرات الكربون المرتبطة بنمط سداسي متكرر، بعدة طرق، معظمها عن طريق تجريد رقائق الكربون من الجرافيت المستخرج. تستخدم شركة لفيديان نانوسيستمز، إحدى شركات كامبريدج، عملية أكثر استدامة.

ويعود ذلك إلى كونه يلتقط غاز الميثان، وهو أحد غازات الدفيئة القوية، من مصادر صناعية مختلفة، ثم يطلقه بأشعة الميكروويف داخل غرفة التفاعل.

ويؤدي هذا إلى تكسير الغاز إلى الأجزاء المكونة له، حيث يظهر الهيدروجين في الأعلى ورقائق الغرافين في الأسفل.

ويقود الدكتور كوزيول فريقا من الباحثين الذين يعملون مع ليفيديان في مجموعة متنوعة من التطبيقات القائمة على الغرافين، بدءا من تقوية الطائرات والسيارات وتوربينات الرياح وحتى تبطين خطوط أنابيب الغاز.

وفي عام 2019، عملوا أيضا مع شركة ميديتيك غلوفز، وهي شركة ماليزية، لتحسين قفازات الجراحة والفحص الخاصة بها.

وتصنع الشركة هذه المنتجات من اللاتكس، وهو خليط من الماء والمطاط الطبيعي المستخرج من لحاء أشجار المطاط، وفق المجلة.

ونظرا لأن بعض الأشخاص لديهم حساسية تجاه البروتينات الموجودة في اللاتكس، فإن معظم القفازات الطبية تميل إلى أن تكون مصنوعة من مطاط النتريل المعتمد على النفط بدلا من ذلك.

ومع انتشار فيروس كورونا، كان العاملون في مجال الصحة يستخدمون حوالي 80 مليون زوج من القفازات كل شهر، وينتهي الأمر بالقفازات المصنوعة من النتريل في مكب النفايات. هناك، قد يستغرق الأمر ما يقرب من 100 عام للتحلل.

ساعدت جامعة كرانفيلد شركة ميديتيك في تسريع الإنتاج. لقد طورت تركيبة لاتكس جديدة لجعل قفازات الشركة مضادة للحساسية، ثم أضافت الغرافين للحصول على نسخة أخف وأقوى.

وذكرت المجلة أنه يتم حاليا اعتماد كلا النوعين للاستخدام الطبي. وهي أكثر استدامة من قفازات النتريل لأن المطاط الطبيعي يمتص ثاني أكسيد الكربون بدلا من إنتاجه، وينبغي أن يتحلل بيولوجيا في غضون عام تقريبا.

يتضمن اختبار سلامة القفازات الجراحية ملئها بالهواء والبحث عن التسريبات ومعاملتها، بشكل ما، مثل البالونات.

أما بالنسبة للدكتور كوزيول، كان التشابه مثيرا للاهتمام بشكل خاص.

ويتم إنتاج معظم البالونات المستخدمة في تطبيقات الفضاء الجوي (لإجراء مراقبة على ارتفاعات عالية، على سبيل المثال، أو للاتصالات) من مواد بلاستيكية صناعية وتُملأ بالهيليوم، الذي أصبح نادرا على الأرض.

لكن يلفت التقرير إلى أنه ومع ذلك، يمكن لبالون الغرافين أن يحمل حمولات أثقل ويتم ملؤه بالهيدروجين بدلا من الهيليوم، كما يمكن للهيدروجين أيضا تشغيل أي أجهزة موجودة على متن الطائرة من خلال خلية طاقة.

ويعمل فريق جامعة كرانفيلد مع شركة ليفيديان وآخرين لإنتاج بالونات فضائية مطاطية طبيعية مملوءة بالغرافين للعمل على ارتفاعات تصل إلى 30 كيلومترا.

تقول المجلة إنه يمكن في يوم من الأيام إرسال الأقمار الصناعية إلى المدار من هنا على مركبات إطلاق تعمل بالطاقة الصاروخية، والتي لن تحتاج إلا إلى كمية صغيرة من الوقود بعد رفعها إلى جو أقل كثافة وجاذبية.

ويقوم الباحثون الآن بالبحث في الطباعة ثلاثية الأبعاد لصنع القفازات الطبية والبالونات.

ولأسباب تتعلق بالسلامة، تميل الصواريخ إلى إطلاقها فوق مناطق نائية أو فوق البحر، كما توفر المناطيد مرونة أكبر، ويريد الدكتور كوزيول بناء منصة إطلاق في كرانفيلد، في قلب الريف الإنجليزي، حيث هناك متسع كبير، باعتبارها كلية طيران سابقة، لا تزال تدير مطارا نشطا.

المصدر: عربي21