طور فريق من المعهد الكوري للعلوم والتكنولوجيا (KIST) مادة إلكترونية ذاتية الترميم، يمكنها إصلاح التشققات والأضرار المادية الأخرى، وتحتوي على مكون سري واحد: زيت بذر الكتان.
ويتكون زيت بذر الكتان من بذور نبات الكتان، وجرى تكييف هذه البذور نفسها من قبل الباحثين بطريقة مماثلة لإضافتها إلى البوليميد عديم اللون (CPI) – وهو بديل للزجاج الذي وجد بالفعل استخدامات في شاشات الهواتف الذكية القابلة للطي. وهذا المكون الزيتي المضاف قادر على التسرب إلى الشقوق التي تحدث عند كسر CPI، وإذا تمكن العلماء من جعله يعمل بشكل موثوق على نطاق واسع، فقد يعني ذلك شاشات قادرة على الترميم الذاتي بعد تحطيمها.
ويقول الباحثون: “تمكنا من تطوير مادة بوليميد عديمة اللون ذاتية الترميم يمكنها أن تحل بشكل جذري الخصائص الفيزيائية، وعمر مواد البوليمر التالفة”.
وجرى تجميع زيت بذر الكتان الذي يساعد في الترميم الذاتي أولا في كبسولات دقيقة، وخُلط بعد ذلك بمادة سيليكون. واستُخدمت هذه المادة بعد ذلك كطلاء فوق CPI في التجارب التي أجراها الباحثون.
وتشير الطريقة التي يتم بها تصميم المادة إلى أن الفواصل في CPI تؤدي أيضا إلى حدوث فواصل في الكبسولات الدقيقة، ما يؤدي إلى إطلاق الزيت المخزن لإصلاح الضرر. وعندما تصطدم مادة الزيت بالهواء، فإنها تتصلب وتكون المادة جيدة مثل الجديدة.
والأفضل من ذلك، أن كل هذا يعمل في درجة حرارة الغرفة ودون الحاجة إلى ضغط خارجي، على عكس مواد الترميم الذاتي المماثلة التي تم استكشافها من قبل. وأفاد الباحثون أن درجات الحرارة المرتفعة والرطوبة العالية والأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تسرع عملية الترميم.
وفي الظروف المثالية تحت الأشعة فوق البنفسجية، يمكن للمادة أن تحل محل 91% من الشقوق في أقل من 20 دقيقة، بناء على الدراسة الجديدة، مع الحفاظ على المرونة.
وفي حين ما يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لإخراج هذه التكنولوجيا من المختبر إلى شاشات الهواتف الذكية، فإن النتائج حتى الآن مشجعة.
ورغم أن الهواتف القابلة للطي من أمثال سامسونغ وموتورولا، متوفرة الآن في السوق، إلا أنها تظل باهظة الثمن، وما تزال هناك تساؤلات حول متانتها. ويمكن لهذه التكنولوجيا المتطورة أن تجعل شاشات الهاتف أكثر قوة، سواء كانت من النوع القابل للطي أم لا.
ويمكن أن تتجاوز فوائد هذه التقنية شاشات الهواتف الذكية المكسورة أيضا: CPI هي مادة تستخدم في كل مكان من الجلد الصناعي إلى الألواح الشمسية، وأي تحسين في المتانة والمرونة سيساعد في جميع المجالات.
وكتب الباحثون في ورقتهم المنشورة: “نتوقع أن تُستخدم البوليمرات ذاتية الشفاء عديمة اللون والمستجيبة للمنبهات المتعددة، في النهاية على نطاق واسع في التطبيقات الخارجية، مثل الشاشات الشفافة أو المجالات ذات الصلة بصريا للإلكترونيات المرنة”.
ونُشر البحث في Composites Part B: Engineering.
المصدر: ساينس ألرت