نجح باحثون من جامعة أوبسالا في السويد في تصنيع مادة مبتكرة تتمتع بقدرات استثنائية على امتصاص الماء ومساحة سطحية كبيرة. ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية PLOS ONE.
نجح باحثون من جامعة أوبسالا في السويد في تصنيع مادة مبتكرة تتمتع بقدرات استثنائية على امتصاص الماء ومساحة سطحية كبيرة. ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية PLOS ONE.
ومن المتوقع أن تعمل المادة الجديدة، التي تتكون من كربونات المغنسيوم، والتي أطلق عليها اسم Upsalite (على اسم الجامعة)، على تقليل كمية الطاقة اللازمة للتحكم في رطوبة البيئة في صناعات الإلكترونيات والتطوير الدوائي، وكذلك في الثلج. الساحات ومجمعات التخزين. ويمكن أيضًا استخدام المواد لجمع النفايات والمواد الكيميائية السامة أو الانسكابات النفطية وفي مجال أنظمة نقل الأدوية والتحكم في الروائح واستعادة الصرف الصحي بعد الحرائق.
يقول يوهان جوميز دي لا توري: "على عكس ما تم ادعاءه في الأدبيات العلمية على مدار المائة عام الماضية، وجدنا أن كربونات المغنيسيوم في تكوينها غير المتبلور (التي تفتقر إلى الترتيب المنظم) يمكن إنتاجها في عمليات بسيطة وفي درجات حرارة منخفضة". باحث في قسم تكنولوجيا النانو والمواد الوظيفية في الجامعة.
في حين أن التكوينات المنتظمة لكربونات المغنيسيوم، سواء مع أو بدون جزيئات الماء في الهيكل، شائعة في الطبيعة، فقد ثبت أن تكوينات غير منتظمة وخالية من الماء صعبة الإنتاج بشكل خاص. وفي عام 1908، ادعى باحثون ألمان أن المادة لا يمكن بالفعل إنتاجها بنفس العملية التي يتم من خلالها إنتاج كربونات غير منتظمة أخرى - أي عن طريق غليان غاز ثاني أكسيد الكربون من خلال معلق كحولي. توصلت دراسات إضافية أجريت في عامي 1926 و1961 إلى نفس النتيجة.
"في عام 2011، قمنا بتغيير طفيف في ظروف التخليق التي تم تنفيذها بالفعل في الماضي، وتركنا المادة عن طريق الخطأ في وعاء التفاعل خلال عطلة نهاية الأسبوع بأكملها. وعندما عدنا إلى المختبر يوم الاثنين، اكتشفنا أن مادة هلامية صلبة قد تشكلت في وعاء التفاعل، وبدأنا في تجفيفه". واستمر الباحثون من هنا وقاموا لمدة عام كامل بإجراء تحليل مفصل للمادة الجديدة وتعديل محدد لظروف التفاعل. وقال رئيس قسم تكنولوجيا النانو والوظيفية "بعد مراجعة عدد من طرق التوصيف المعروفة في الأدبيات العلمية، أصبح من الواضح لنا أننا نجحنا بالفعل في تصنيع المادة التي كان يُزعم سابقًا أنه من غير الممكن أبدًا إنتاجها بهذه الطريقة". المواد تنص بفخر. ومع ذلك، فإن الاكتشاف الأكثر إثارة للإعجاب لم يكن أن الباحثين اكتشفوا مادة جديدة، بل الخصائص المدهشة الموجودة في هذه المادة، والتي أُطلق عليها اسم الأوباليت - مع أكبر مساحة سطحية تم قياسها على الإطلاق للكربون من أثر معدن قلوي: 800 متر مربع لكل جرام. يقول الباحثون: "هذا الاكتشاف يضع المادة الجديدة في مجموعة فريدة من المواد المسامية ذات مساحة سطحية عالية للغاية، بما في ذلك السيليكا متوسطة المسام والزيوليت والأطر المعدنية العضوية وأنابيب الكربون النانوية".
بالإضافة إلى ذلك، اكتشف الباحثون أن المادة كانت مليئة بفوهات فارغة، قطرها جميعها أقل من 10 نانومتر. يمنحها هذا الهيكل المسامي للمادة طريقة فريدة تمامًا للتفاعل مع البيئة الخارجية، مع الحصول على العديد من الخصائص المهمة للتطبيقات المحتملة للمادة. على سبيل المثال، وجد أن مادة Upsalite تمتص أكبر كمية من الماء في البيئات ذات الرطوبة المنخفضة نسبيًا مقارنة بأفضل المواد المتوفرة اليوم والتي تقوم بذلك. ويأمل الباحثون أن يؤدي جمع هذه الخصائص إلى تحويل المادة الجديدة إلى مادة أولية لتطوير العديد من المنتجات المستدامة المختلفة في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية.
תגובה אחת
الحفاضات…..الاستخدام التجاري الأكثر ربحية