قام علماء من جامعة كولومبيا في الولايات المتحدة الأمريكية بتطوير نسيج يتمتع بقدرات تبريد مستوحاة من فراشة مذنب مدغشقر المذهلة
بقلم دافنا حاييم لانجفورد.
لدى دودة القز منافس جديد عندما يتعلق الأمر بإنتاج ألياف الحرير المنعشة واللامعة - فراشة قمر مدغشقر. تتمتع ألياف الحرير التي تغزلها عثة مدغشقر بمظهر أكثر "حيوية" مقارنة بفراش دودة القز، كما أنها تعطي إحساسًا لطيفًا بالبرودة عند ملامستها للجلد. في مقال نُشر مؤخرًا، تم وصف تطوير الألياف الاصطناعية التي تحاكي الإحساس بالتبريد والخصائص البصرية لألياف الحرير التي تنتجها عثة المذنب مدغشقر.
أفاد المهندسون الذين يقفون وراء التطوير أن ألياف حرير العثة لها بنية نانوية فريدة من نوعها أحادية البعد. يبدد هذا الهيكل الحرارة في نفس الوقت الذي يبدد فيه قدرته على نقل إشارات الضوء والصورة.
ويدعي قائد الأبحاث في جامعة كولومبيا، البروفيسور نانفانغ يو، أن ألياف حرير العثة هي الأفضل في الطبيعة من حيث الحماية من أشعة الشمس. تنقل الألياف الإشارات الضوئية من طرف إلى آخر وحتى الصور الضوئية من طرف ليف إلى آخر. ووفقا للبروفيسور يو، يمكن استخدام المواد المقلدة لهذه الألياف في التطبيقات الطبية الحيوية لإنشاء مواد قابلة للتحلل الحيوي، والتي لن تسبب رد فعل الرفض في جسم الإنسان.
فبينما تقوم دودة القز بغزل ألياف أسطوانية الشكل، فإن الألياف التي تغزلها عثة مدغشقر تبدو معدنية، ويصطف على طولها عدد كبير من الفراغات الهوائية الصغيرة. تعمل هذه الفراغات الهوائية كمرايا، حيث تعكس حوالي 70% من الضوء الساقط عليها. وللوصول إلى مستوى انعكاس الضوء لألياف حرير مدغشقر واحدة، يلزم وجود عشر طبقات من النسيج على الأقل. بالإضافة إلى ذلك، اتضح أن ألياف حرير مدغشقر تعكس أيضًا الضوء في نطاق الأشعة تحت الحمراء - حوالي 50% من ضوء الشمس.
تسمح هذه الخصائص للألياف بحجب أشعة الشمس. تعود القدرة على عكس ضوء الشمس بهذه الكفاءة العالية إلى سلسلة فقاعات الهواء على طول الألياف. تعمل فقاعات الهواء على تشتيت الضوء بطريقة تجعله يبدو موجهًا بشكل فعال على طول الألياف. ويدعي الباحثون أيضًا أن الطريقة التي تنقل بها ألياف الحرير في مدغشقر الضوء تختلف عن الطريقة التي تقوم بها الألياف الضوئية تحت الماء.
مستوحاة من ألياف الحرير في مدغشقر، ابتكر البروفيسور يو وفريقه أليافًا صناعية يمكن أن تعكس كثافة فقاعاتها ما يصل إلى 93% من ضوء الشمس. لقد عملوا باستخدام مادتين مختلفتين - واحدة قابلة للتحلل والأخرى بوليمر صناعي.
ووفقا للباحثين، يمكن للألياف الجديدة أن تسمح بإنتاج منسوجات للملابس، رقيقة جدا، ولكنها لن تصبح شفافة عند التعرق. بالإضافة إلى ذلك، تتيح الألياف الجديدة إنتاج أقمشة لا تعكس ضوء الشمس فحسب، بل تسمح بتبخر العرق ومرور الهواء بين جسم الإنسان والبيئة، لخلق تجربة تكييف مثالية.
