لايف ستايل
موقع كل يوم -موقع رائج
نشر بتاريخ: ٢٤ أذار ٢٠٢٥
في خطوة واعدة نحو الحفاظ على البيئة البحرية، نجح علماء من مركز ريكين لعلوم المواد الناشئة في تطوير مادة بلاستيكية ثورية، تتميز بخصائص فريدة تجعلها صديقة للبيئة بشكل استثنائي.
هذه المادة الجديدة، التي تم تصميمها لتكون آمنة وقابلة للتحلل البيولوجي وإعادة التدوير، تذوب تماما في مياه البحر، دون أن تترك أي آثار لجزيئات بلاستيكية دقيقة، وهو ما يمثل تحديا كبيرا تواجهه المواد البلاستيكية التقليدية.
أهمية هذا الابتكار الثوري
تأتي أهمية هذا الابتكار في ظل تفاقم مشكلة التلوث البلاستيكي في المحيطات، حيث تشير الإحصائيات إلى أن النفايات البلاستيكية تمثل 85% من إجمالي النفايات البحرية، أي ما يعادل 200 مليون طن، وفقا لبيانات وزارة التحول البيئي.
وتشكل الجزيئات البلاستيكية الدقيقة تهديدا خطيرا للنظام البيئي البحري، حيث تتسلل إلى السلسلة الغذائية، مما يستدعي البحث عن حلول مستدامة للتخلص منها.
كيف تم تصنيع هذه المادة؟
وقد تم تصنيع هذه المادة البلاستيكية المبتكرة باستخدام تقنية متطورة تعتمد على البوليمرات فوق الجزيئية. قام العلماء بدمج نوعين من المونومرات الأيونية، وهما مونومرات الجوانيدينيوم وسداسي ميتافوسفات الصوديوم، لتكوين روابط ملحية متشابكة تمنح المادة قوة ومرونة عاليتين.
والأهم من ذلك، أن هذه الروابط الملحية تتفاعل مع البكتيريا البحرية، مما يؤدي إلى تحلل المادة بشكل كامل في مياه المحيط.
وأوضح تاكوزو أيدا، قائد فريق البحث، أن 'السر يكمن في تصميم هذه الروابط الملحية لتكون غير قابلة للانعكاس، باستثناء تعرضها للإلكتروليتات الموجودة في مياه البحر'. وأضاف أن 'المرحلة الحاسمة في عملية التصنيع كانت إزالة الملح، حيث إن عدم القيام بذلك كان سيؤدي إلى الحصول على مادة بلورية هشة وغير صالحة للاستخدام'.
مميزات كبيرة لبديل البلاستيك
أطلق العلماء على هذه المادة اسم 'ألكيل'SP2 ، والتي تعد بديلا واعدا للبلاستيك التقليدي. وقد أظهرت الاختبارات أن هذه المادة تتمتع بخصائص فريدة، فهي تجمع بين القوة والمرونة والمتانة، بالإضافة إلى كونها قابلة للتحلل الحيوي وإعادة التدوير، وغير سامة وغير قابلة للاشتعال.
إحدى أبرز ميزات 'ألكيل 'SP2 هي قدرتها على تحمل درجات الحرارة العالية، وذوبانها في غضون عشرة أيام فقط، مما يقلل بشكل كبير من المخاطر البيئية. والأكثر من ذلك، أنها تطلق مواد مغذية للتربة أثناء تحللها، مثل الفوسفور والنيتروجين، مما يجعلها مفيدة للبيئة على عكس البلاستيك التقليدي وأنواع البلاستيك القابلة للتحلل الأخرى التي قد تترك بقايا ضارة.
تطبيقات واسعة النطاق
تتميز 'ألكيل 'SP2 بقابليتها للتشكيل في درجات حرارة عالية، مما يفتح المجال أمام استخدامها في تطبيقات متنوعة. فهي ليست فقط قوية ومقاومة للخدش، بل يمكن تعديل خصائصها الميكانيكية لتلبية احتياجات مختلفة. وقد عمل الباحثون على تعديل كبريتات الجوانيدينيوم، المكون الأساسي للمادة، لتصبح قابلة للتخصيص بشكل أكبر.
نتيجة لذلك، يمكن استخدام 'ألكيل 'SP2 في صناعة مواد بلاستيكية ذات ملمس ناعم يشبه السيليكون، أو مواد أخرى قوية وصلبة. كما أنها متوافقة مع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يوسع نطاق استخدامها في مجالات مثل الطب والرعاية الصحية.
يمثل هذا الابتكار خطوة هامة نحو تقليل التلوث البلاستيكي في المحيطات، ويوفر بديلا مستداما للمواد البلاستيكية التقليدية، مما يساهم في الحفاظ على البيئة البحرية للأجيال القادمة.
