تويت
آن الأوان أن يتنحى حرير العنكبوت عن مركزه، فقد صار لدينا مادة خارقة جديدة.
حرير العنكبوت هو مادة مذهلة، فتحمله للشد يضاهي سبيكة عالية الدرجة من الصلب، كما يضاهي حوالي نصف تحمل نسيج “كيفلر” التخليقي. كما أن كثافتها لا تزيد عن سدس كثافة الصلب، أي أن خيطا واحدا منها بطول محيط الكرة الأرضية كلها لن يزن أكثر من 500 جراما. وهو ما يعني ان حرير العنكبوت أقوى خمس مرات من نفس وزنه من الصلب.
ونحن وإن كنا لا ننكر هذه الخصائص المذهلة، فإننا على وشك أن نسحب منه لقب “الخامة الطبيعية الأقوى”، حيث أن الباحثين قد اكتشفوا حديثا مدى قوة أسنان البطلينوس (1)، وهو أحد أنواع القواقع البحرية.
في بيان صحفي لكاتب الدراسة الرئيسي آسا باربر Asa Barber، من كلية الهندسة بجامعة بورتسماوث بالمملكة المتحدة School of Engineering at Portsmouth University in the UK يقول: “حتى يومنا هذا كنا نعتقد أن حرير العنكبوت هو الخامة البيولوجية الأقوى على الإطلاق بسبب قوته الخارقة وتعدد إمكانات استخدامه في كل شيء بدءا من السترات المضادة للرصاص وحتى إليكترونيات الكومبيوتر” و يضيف باربر: “أما اليوم، فقد اكتشفنا أن أسنان البطلينوس ربما يكون لها قوة أكبر”
قام فريق باربر بهذا الاكتشاف عن طريق اختبار هذه الأسنان متناهية الصغر نزولا حتى بنيتها الذرية. وحسبما نشروا في النشرة العلمية للجمعية العلمية الملكية، إنترفيس Interface، فقد وجدوا معدنا طبيعيا mineral هيدروكسيديا شديد الصلادة يحتوي على الحديد ويدعى الجيوثايت goethite داخلا في تركيب هذه الأسنان. وطبقا لما جاء بالجارديان، فإن المعدن يتكون في الكائن أثناء نموه، ويساعده في خدش أسطح الصخور وتقشير طبقة الطحالب للحصول على الطعام.
أما الآن وقد اكتشف العلماء ذلك، فإنهم يعتقدون أنه بإمكانهم نسخ بنية هذه الخامة وتخليقها صناعيا لاستخدامها في صنع هياكل السيارات والقوارب والطائرات.
يقول باربر متحدثا إلى صحيفة الجارديان: “لقد اكتشفنا أن حجم ألياف الجيوثايت مناسب بالضبط لصنع مواد مؤلفة (2)composite عالية المقاومة. هذه الاكتشاف يعني أن البناء الليفي fibrous المتواجد بأسنان البطلينوس يمكن محاكاته، ومن ثم توظيفه في تطبيقات هندسية عالية الآداء، مثل سيارات سباق فورميولا-وان وهياكل القوارب والطائرات.” ويضيف باربر: “يهتم المهندسون دوما بجعل هذه التصميمات أقوى لرفع مستوى آداءها أو أخف وزنا لكي يستعملوا خامات أقل”
(1) البطلينوس: حيوان من الرخويات ذو قوقعة مخروطية مجوفة وأقدام قوية، يلتصق بالصخور بقوة
(2) المادة المؤلفة Composite Material: هي مادة تصنع بجمع مادتين أو أكثر يختلفان في خواصهما الكيميائية والفيزيائية ليعطيان خواصا كيميايئية وفيزيائية مختلفة. أشهر تقنياتها هي الجمع بين مادة على هيئة ألياف fibers مرتبة في شكل خطوط متوازية أو شبكة ومادة أخرى على هيئة وسيط Matrix لتغلف هذه الشبكة. من أشهر أمثلة هذه التقنية الخرسانة المسلحة، حيث يرتب حديد التسليح في شكل شبكة يغلفها وسيط من الأسمنت، وكذلك البلاستيك المدعم بخيوط الزجاج Glass-reinforced Plastic، والمعروف تجاريا بالفيبرجلاس.
حرير العنكبوت هو مادة مذهلة، فتحمله للشد يضاهي سبيكة عالية الدرجة من الصلب، كما يضاهي حوالي نصف تحمل نسيج “كيفلر” التخليقي. كما أن كثافتها لا تزيد عن سدس كثافة الصلب، أي أن خيطا واحدا منها بطول محيط الكرة الأرضية كلها لن يزن أكثر من 500 جراما. وهو ما يعني ان حرير العنكبوت أقوى خمس مرات من نفس وزنه من الصلب.
ونحن وإن كنا لا ننكر هذه الخصائص المذهلة، فإننا على وشك أن نسحب منه لقب “الخامة الطبيعية الأقوى”، حيث أن الباحثين قد اكتشفوا حديثا مدى قوة أسنان البطلينوس (1)، وهو أحد أنواع القواقع البحرية.
في بيان صحفي لكاتب الدراسة الرئيسي آسا باربر Asa Barber، من كلية الهندسة بجامعة بورتسماوث بالمملكة المتحدة School of Engineering at Portsmouth University in the UK يقول: “حتى يومنا هذا كنا نعتقد أن حرير العنكبوت هو الخامة البيولوجية الأقوى على الإطلاق بسبب قوته الخارقة وتعدد إمكانات استخدامه في كل شيء بدءا من السترات المضادة للرصاص وحتى إليكترونيات الكومبيوتر” و يضيف باربر: “أما اليوم، فقد اكتشفنا أن أسنان البطلينوس ربما يكون لها قوة أكبر”
قام فريق باربر بهذا الاكتشاف عن طريق اختبار هذه الأسنان متناهية الصغر نزولا حتى بنيتها الذرية. وحسبما نشروا في النشرة العلمية للجمعية العلمية الملكية، إنترفيس Interface، فقد وجدوا معدنا طبيعيا mineral هيدروكسيديا شديد الصلادة يحتوي على الحديد ويدعى الجيوثايت goethite داخلا في تركيب هذه الأسنان. وطبقا لما جاء بالجارديان، فإن المعدن يتكون في الكائن أثناء نموه، ويساعده في خدش أسطح الصخور وتقشير طبقة الطحالب للحصول على الطعام.
أما الآن وقد اكتشف العلماء ذلك، فإنهم يعتقدون أنه بإمكانهم نسخ بنية هذه الخامة وتخليقها صناعيا لاستخدامها في صنع هياكل السيارات والقوارب والطائرات.
يقول باربر متحدثا إلى صحيفة الجارديان: “لقد اكتشفنا أن حجم ألياف الجيوثايت مناسب بالضبط لصنع مواد مؤلفة (2)composite عالية المقاومة. هذه الاكتشاف يعني أن البناء الليفي fibrous المتواجد بأسنان البطلينوس يمكن محاكاته، ومن ثم توظيفه في تطبيقات هندسية عالية الآداء، مثل سيارات سباق فورميولا-وان وهياكل القوارب والطائرات.” ويضيف باربر: “يهتم المهندسون دوما بجعل هذه التصميمات أقوى لرفع مستوى آداءها أو أخف وزنا لكي يستعملوا خامات أقل”
(1) البطلينوس: حيوان من الرخويات ذو قوقعة مخروطية مجوفة وأقدام قوية، يلتصق بالصخور بقوة
(2) المادة المؤلفة Composite Material: هي مادة تصنع بجمع مادتين أو أكثر يختلفان في خواصهما الكيميائية والفيزيائية ليعطيان خواصا كيميايئية وفيزيائية مختلفة. أشهر تقنياتها هي الجمع بين مادة على هيئة ألياف fibers مرتبة في شكل خطوط متوازية أو شبكة ومادة أخرى على هيئة وسيط Matrix لتغلف هذه الشبكة. من أشهر أمثلة هذه التقنية الخرسانة المسلحة، حيث يرتب حديد التسليح في شكل شبكة يغلفها وسيط من الأسمنت، وكذلك البلاستيك المدعم بخيوط الزجاج Glass-reinforced Plastic، والمعروف تجاريا بالفيبرجلاس.