صناعة

يقوم المهندسون بتطوير غراء شبه مثالي تحت الماء مستوحى من الطبيعة

يقوم المهندسون بتطوير غراء شبه مثالي تحت الماء مستوحى من الطبيعة


تعتبر المواد اللاصقة من أهم المواد في الهندسة اليوم. يجب أن تكون المادة اللاصقة المثالية قوية ومقاومة للتآكل والتلف. نظر فريق من المهندسين في جامعة بوردو إلى الطبيعة لإنشاء الغراء المثالي.

[مصدر الصورة: جامعة بوردو / جوناثان ويلكر]

درس الباحثون المحار الذي يلتصق في مكانه لردع الحيوانات المفترسة أو مقاومة الحركة أثناء المياه القوية. قال جوناثان ويلكر ، أستاذ الكيمياء وهندسة المواد في جامعة بيرديو ، إن الطبيعة حلت مشاكلنا مع الترابط الرطب "منذ دهور".

وقال "بلح البحر والبرنقيل والمحار تلتصق بالصخور بسهولة". "من أجل تطوير مواد جديدة قادرة على الارتباط في البيئات القاسية ، صنعنا بوليمر مقلد حيويًا تم تصميمه على غرار البروتينات اللاصقة لبلح البحر."

يستخدم بلح البحر أليافًا تشبه الشعر لتلتصق بالأسطح. تحتوي البروتينات الموجودة في المادة اللاصقة على حمض أميني يسمى DOPA والذي يسمح بتماسك قوي. أخذ الباحثون المركبات الموجودة في DOPA (تسمى الكاتيكول) وأعادوا تكوينها في بوليمر صناعي.

ثم اختبر الفريق المادة اللاصقة الجديدة. أظهر اختبار الرابطة أن المادة اللاصقة الاصطناعية كانت أقوى 17 مرة من الغراء الطبيعي لبلح البحر. فاجأت النتائج الباحثين لأن العلم لا يقترب أبدًا من تجاوز الطبيعة.

قال ويلكر: "في المحاكاة الحيوية ، حيث تحاول صنع نسخ تركيبية من مواد ومركبات طبيعية ، لا يمكنك أبدًا تحقيق أداء بجودة النظام الطبيعي".

يمكن أن يعزى ضعف الالتصاق الطبيعي إلى بلح البحر الذي يحتاج إلى التحرك بشكل دوري. لاحظ الفريق أنه إذا كان صمغهم الطبيعي مثاليًا جدًا ، فسيظل عالقًا في مكان واحد طوال العمر.

يأمل الفريق في اختبار الغراء في إعدادات العالم الحقيقي قريبًا. إذا أظهر المزيد من الأبحاث أن هذا الابتكار فعال ، فقد يؤدي إلى تقنيات تصنيع جديدة مثيرة للاهتمام. يمكن أن يصبح موردًا مهمًا للفرق الاستكشافية تحت الماء التي تحتاج إلى سد الثغرات في المركبات. أو ، يمكن أن تكون ببساطة طريقة لطيفة لإصلاح بطانة المسبح دون الحاجة إلى تصريف حوض السباحة بالكامل وإعادة ملئه.

يمكنك قراءة المزيد عن نتائج الفريق في ورقة بحثية نُشرت في المواد التطبيقية وواجهات ACS.

عبر جامعة بوردو

راجع أيضًا: 9 مواد مثيرة للاهتمام يمكنها تشكيل المستقبل


شاهد الفيديو: فكرة بناء مستعمرة بيئية تحت الماء