“بلاستيك ذكي” صديق للبيئة: اختراق علمي يُمهّد لمستقبل إلكتروني أكثر مرونة
طوَّر باحثون أميركيون نوعاً مبتكراً من البلاستيك الإلكتروني يتميّز بمرونته وخصائصه الصديقة للبيئة، ما يجعله مناسباً لتطبيقات واسعة في مجال الإلكترونيات القابلة للارتداء، وأجهزة الاستشعار، وغيرها من الإلكترونيات.
وأوضح الباحثون من جامعة كيس ويسترن ريزيرف، أنّ هذا البلاستيك يتحلّل بسهولة ولا يُشكّل تهديداً بيئياً طويل الأمد، مما يُسهم في الحدّ من التلوّث البلاستيكي؛ وفق النتائج المنشورة، الخميس، في دورية «ساينس».
والبلاستيك الإلكتروني، أو ما يُعرف بـ«البوليمر الإلكتروني»، هو نوع من البوليمرات (اللدائن) التي تمتلك القدرة على توصيل الكهرباء أو الاستجابة للمجالات الكهربائية، ويُستخدم في تصنيع أجهزة إلكترونية مرنة مثل الحساسات، والشاشات القابلة للطي، والأجهزة القابلة للارتداء.
ويتميّز هذا النوع من البلاستيك بخفّة وزنه، ومرونته، وسهولة تشكيله؛ مما يجعله بديلاً عملياً عن المواد المعدنية أو الخزفية التقليدية في الإلكترونيات الحديثة، خصوصاً في التطبيقات التي تتطلَّب تواصلاً مباشراً مع جسم الإنسان أو مع أسطح متغيّرة.
ونجح الفريق البحثي في تطوير بوليمر إلكتروني جديد خالٍ من عنصر الفلورين، المعروف بأنه من «المواد الكيميائية الأبدية» التي لا تتحلَّل بسهولة وتُسبِّب أضراراً بيئية طويلة الأمد، ويُعدّ هذا الإنجاز خطوة مهمّة نحو إنتاج مواد إلكترونية أكثر استدامة وأماناً بيئياً.
ويُعرف البوليمر الجديد بمرونته وقدرته على تعديل خصائصه الإلكترونية، مثل التشغيل والإيقاف، مما يجعله مناسباً لتطبيقات متنوّعة في مجال الإلكترونيات المرنة والحساسة.
ووفق الفريق، فإنّ هذا التقدّم العلمي يمثّل نقلة نوعية في تطوير أجهزة استشعار للكشف بالأشعة تحت الحمراء، والأجهزة القابلة للارتداء، إذ تتطلَّب هذه التطبيقات مواد ناعمة ومرنة ومتوافقة حيوياً مع جسم الإنسان.
وفي الوقت الذي تُستخدم فيه بوليمرات تقليدية في مثل هذه التطبيقات، فإنّ احتواءها على «الفلورين» يجعلها أقل استدامة، بعكس البوليمر الجديد الذي يُوفّر بديلاً أكثر أماناً بيئياً.
كما تُظهر هذه المادة الجديدة إمكانات واعدة في أجهزة الاستشعار الطبية، مثل أدوات التصوير بالموجات فوق الصوتية، بفضل توافقها مع أنسجة الجسم. ويأمل الباحثون أيضاً في استخدامها مستقبلاً في تطوير نظارات الواقع المعزّز والافتراضي.
وأشار الفريق إلى أنّ المادة لا تزال في طور التطوير، إذ تُنتَج بكميات محدودة لاختبار خصائصها الميكانيكية والكهربائية بدقّة، ومع ذلك، أظهرت النتائج الأولية أداء واعداً، نظراً إلى مرونتها وقدرتها على التفاعل مع البيئات الحيوية.
ونوّه الباحثون بأنّ المادة توفّر مزيجاً من الخصائص الميكانيكية المرنة والقدرة على تعديل الأداء الكهربائي، مما يجعلها مثالية لاستخدامها في الأجهزة القابلة للارتداء، والأجهزة الطبية الذكية، والمستشعرات الحيوية، وتقنيات الموجات فوق الصوتية، ونظارات الواقع المعزّز والافتراضي؛ وهي مجالات تتطلَّب مواد آمنة، خفيفة الوزن، وقابلة للانثناء.
