صحيفة رباع
طوّر فريق من الباحثين اليابانيين غراء يعمل تحت الماء يمكنه لصق الأجسام في ثوان معدودة.
وتلتصق المادة المائية بمواد تشمل الزجاج والمعادن والصخور، وتعمل عن طريق تسخير القوة الكهربائية بين الجزيئات للالتصاق بالأسطح.
وقال معد الدراسة عالم البوليمر، جيان بينغ غونغ، من جامعة هوكايدو اليابانية: “اكتشفنا أنه يمكن تصنيع “هيدروجيل” بسهولة باستخدام طريقة قابلة للتطوير وفعالة من حيث التكلفة. ويمكن أن تحاكي المادة غراء superglue القوي، في بيئات عالية الأيونات مثل مياه البحر، والتغلب على المشكلات في المواد اللاصقة البحرية المتاحة حاليا”.
وعلى النقيض من المواد اللاصقة السابقة تحت الماء، طور الباحثون مادة مصنوعة من سلاسل مائية من جزيئات البوليمر الطويلة، التي تستخدم القوة الكهربائية بين الجزيئات للالتصاق بالأسطح سالبة الشحنة.
وأوضح الباحثون أن كل سلسلة بوليمر مبنية من نوعين من الجزيئات الأصغر، أحدها يحتوي على بقايا موجبة الشحنة، والآخر عبارة عن حلقة “عطرية” (وهي خاصية كيميائية يكّون بها الجزيء جزيئا في شكل حلقة)، ما يؤدي إلى تشكل رابطة “متجاورة”.
وقال البروفيسور غونغ: “تسلسل الأحماض الأمينية العطرية في البروتينات معروف بأنه يسهل التفاعلات الإلكتروستاتيكية في المياه المالحة”.
وفي السابق، كان من الصعب إنشاء مثل هذه التسلسلات في البوليمرات من صنع الإنسان، ولكن الفريق وجد طريقة فعالة من حيث التكلفة لتحقيق ذلك.
وعلاوة على ذلك، أثبت الباحثون أنه على الرغم من أن البقايا موجبة الشحنة تسمح بالالتصاق بالسطح المشحون سالبا، فإن الهلام لم يكن بدرجة اللصق نفسها من دون إدراج الجزيئات العطرية المجاورة.
واختبر الفريق الغراء على قطعة زجاجية بحجم 18 أونصة (500 غرام)، حيث أظهر أنه (بعد 5 ثوان من الاتصال بين الكتلة والهيدروجيل) تمكّن من رفع الجسم لأعلى وإلى خارج الماء.
وفي الواقع، يمكن أن تصل قوة الغراء إلى حوالي 60 كيلو باسكال- وهو قريب من ضغط المقصورة الموجود في الطائرات الجوية التجارية.
وأضاف البروفيسور غونغ: “يجب أن يكون لـ الهيدروجيل تطبيقات واعدة، مثل أغلفة رمال البحر للحفاظ على البيئات البحرية والخرسانة في البحر”.
ويأمل الفريق أيضا أن يؤدي اكتشافهم الحالي إلى إنتاج مواد لاصقة مماثلة، تعمل في بيئات متنوعة أخرى.
ونشرت النتائج الكاملة للدراسة في مجلة Nature Communications.
المصدر: ديلي ميل
