مادة جديدة يمكنها حماية أجساد الجنود بشكل أفضل

يمكن أن يساعد الحقن المضغوط للمحاليل المائية في مواد نانوية مسامية طاردة للماء، مثل الزيوليت والأطر العضوية المعدنية، في تطوير أنظمة عالية الكفاءة لامتصاص الطاقة والصدمات.

[ترجمة د. موشيه نحماني]

وجد فريق دولي من الباحثين الذين يقومون بفحص مواد من نوع "إطارات الزيوليت إيميدازوليت" (إطارات الزيوليتيك إيميدازوليت) ذات الثبات الحراري المائي والتي يوجد داخلها هيكل جزيئي يشبه القفص كاره للماء (طارد للماء)، أن هذه الأنظمة فعالة بشكل خاص في امتصاص الطاقة تحت درجات حرارة عالية. وظروف التحميل الواقعية، وأن هذه الظاهرة مرتبطة بالتنقل وتكوين تجمعات من جزيئات الماء داخل هذه الأقفاص النانوية. وقد نشر باحثون من جامعتي برمنغهام وأكسفورد في المملكة المتحدة، وجامعة غنت في بلجيكا، نتائجهم مؤخرًا في المجلة العلمية. مواد الطبيعة. 

ويوضح أحد الباحثين: "يشيع اليوم استخدام المطاط كمادة ممتصة للصدمات، لكن العملية الجديدة التي اكتشفناها تنتج مادة يمكنها امتصاص قدر أكبر بكثير من الطاقة الميكانيكية لكل جرام، إلى جانب قدرتها على الاستخدام المتعدد بفضل متانتها". آلية نانومترية فريدة من نوعها. يمكن أن تكون المادة الجديدة ذات أهمية كبيرة لسلامة المركبات في أوقات الحوادث والاصطدامات، سواء للسائقين أو المشاة، وللمركبات العسكرية والبنى التحتية المحمية ولحماية الجسم، على سبيل المثال، الجنود والرياضيين وسائقي الدراجات النارية. سيتمكن الجنود وأفراد الشرطة/الأمن من الاستفادة من السترات والبدلات الواقية الأكثر فعالية ضد الانفجارات وسيتمكن الرياضيون من استخدام خوذات أقوى ووسادات للركبة ونعال أحذية بفضل حقيقة أن المادة في حالة تشبه السائل و مرنة بما يكفي لارتدائها."

التطبيقات أيضا في مجال السيارات

إن تعدد استخدامات المادة، الناتج عن الإطلاق التلقائي لجزيئات الماء، يسمح للمادة أيضًا بأن تكون مناسبة لأغراض التخميد، أي أنه يمكن استخدامها لتطوير مركبات ذات ضوضاء واهتزازات أقل، وكذلك زيادة راحة الركوب نفسها. ويمكن أيضًا دمج المادة في الأجزاء الميكانيكية المتحركة لتقليل الاهتزازات والضوضاء الضارة - مع تقليل تكاليف الصيانة. ويمكن أيضًا استخدام هذه المادة لتقليل تعرض المباني والجسور للزلازل.

تعتمد المواد الموجودة لامتصاص الطاقة على عمليات مثل "التشوه البلاستيكي الواسع النطاق"، و"التواء الخلايا"، و"التبديد اللزج المرن"، وهي عمليات تجعل من الصعب إنتاج مواد يمكنها توفير حماية فعالة ضد الصدمات المتعددة.  

ملخص المقال

أخبار الدراسة

• من زهرة اللوتس إلى أجنحة الحمامة - أسطح طاردة للماء والأوساخ
• تطوير بديل للكروم الملوث والمسرطن في صناعات السيارات والطيران
• تزود بالوقود بالهيدروجين