عندما تقوم بالتأثير أو بالضغط بشدة على العضلة؛ فهذا قد يؤلمك بشده لفترة من الزمن، ولكن جسم الإنسان يستطيع أن يلتأم مرة أخرى، ولكن هذا لا يحدث في البوليمرات التي تستجيب كهربائيًا والتي تُستخدم لتخليق عضلات صناعية مناسبة لتجارب الإنسان الآلي، ولكن عندما يحدث لها قطع أوتمزق فإنها لا تعود لحالتها الطبيعية مرة أخرى.
تم التوصل إلى بوليمر جديد قابل للمد والالتئام يتشكل من مادة أكثر مرونة يُستخدم لصناعة العضلات الصناعية، تم تكوينه بواسطة فريق من العلماء بجامعة ستانفورد بقيادة عالم المواد زينان باو- Zhenan Bao. حيث وُجد أن به الكثير من الخصائص الغير متوقعه؛ فيمكن بـ(2.5) سم من هذه المادة أن يتمدد ليصل طوله إلى (2.5) متر، فعند ثقبها فإنها تندمج وتلتحم مرة أخرى بالرغم من وجودِ موادَّ أخرى تلتأم ذاتيًا لا تعود لحالتها الطبيعية في ظل الظروف المحيطة بها.
وعلى الرغم من ذلك؛ فإن هذا النوع من المواد لا يمكنه إعطاء القوة الكافية للإنسان الآلي (الروبوت) للفوز بمسابقات لرفع الأثقال، حيث أنه يولد كمية محدودة من القوة، فتمتد بنسبة (3.6%) تحت تأثيرالمجال الكهربائي من (17 ميللي/فولت) لكل متر حيث يمكن للعضلة أن تتمدد في بعد واحد فقط وتنقبض في بعدين. فوجد أن انقباض العضلات الصناعية يحدث استجابة للمؤثرات الكهربائية، حيث أنها تتشابه مع العضلات البيولوجية، فبإمكانها جعل أصابع الإنسان الآلي (الروبوت) تتحرك صعودًا ونزولًا.
فقد أرادت مجموعة ستانفورد تخليق عضلات صناعية قابلة للالتئام بسهولة أكثر، ويعد باو من أشهر من يهدف إلى تخليق بشرة أكثر حساسية وأكثر قربًا إلى البشرات الطبيعية، فمن المتوقع أن تساعد التصميمات الكيميائية الجديدة في خلق وتكوين مواد أفضل وأكثر استخدامًا، ولكن المؤسسة لديها أهداف أكبر في كيفية هندسة مواد ذات وظائف متعددة.
ولكن الفكرة وراء هذه الجهود للوصول لهذه المواد ليس تصميم أقوى عضلة صناعية في العالم وحسب؛ ولكن للتعرف وتعلم كيف يمكن تكوين بوليمرات تمتلك الكثير من الخصائص الجديدة والتي يمكن الاستفاده منها في حياتنا في كثير من الأشياء.
ومن ناحية أخرى؛ فكيمياء البوليمرات الجديدة تعطي القدرة على التكيف مع هذه التطبيقات وتفعيلها، فهي لديها العديد من الروابط القوية التي تعطيها القوة الميكانيكية ومنها أيضًا الضعيفة التي تتكسر وتتكون بسهولة وتكون المواد المستخدمة في تخليق العضلات الصناعية من شبكة معقدة من البوليمرات الطويلة على أساس المطاط الصناعي، وأضافت مجموعة ستانفورد مجموعة من الجزيئات التي تحتوي على الحديد وترتبط به، فعندما يتم تكسير روابط الحديد؛ تتشكل روابط جديدة تلقائيًا، وقد نشرت مجموعة باو هذه المواد في دوريّة الكيمياء الطبيعية- Nature Chemistry.
يقول باو بأن العضلات الصناعية تعتبر مجرد واحدة من التطبيقات التي يتم تنفيذها بواسطة هذه البوليمرات، ولكن حاليًا يتم تعديل وإصلاح البوليمرات الكيميائية حتى يتم إصدار أنواع أخرى إلكترونية حيث يوضح أنهم يطمحون لصناعة دوائر إلكترونية قادرة على الإصلاح الذاتي، وحتى الآن يتم العمل على الوصول لهذه البوليمرات لكي يتم استخدامها في الترانزستورات وأشباه الموصلات والموصلات والمواد العازلة، وحتى يمكن استخدامها أيضًا كجلد إلكتروني للإنسان الآلي (الروبورت) والأطراف الصناعية.
ترجمة: Ahmed Atef Abdallah
مراجعة: Matalgah Hamzeh
تصميم: Ayman Samy
المصدر: http://sc.egyres.com/8SN6j
#الباحثون_المصريون
