باحثون إيرانيون يطوّرون نسيجاً نانوياً خفيفاً بخصائص متعددة للصناعات الطبية والإلكترونية

أفادت وکالة آنا الإخباریة، في عالم اليوم، وعلى الرغم من المزايا الواسعة لانتشار الأجهزة الإلكترونية واللاسلكية، برزت تحديات جديدة، أهمها مشكلة التداخل الكهرومغناطيسي التي قد تؤثر في أداء الأجهزة، وتضعف جودة الاتصالات، بل وتمس بصحة الإنسان.

وفي المقابل، تتزايد حاجة الصناعات إلى مواد خفيفة، مرنة ومتعددة الوظائف؛ مواد تؤمن الحماية الكهرومغناطيسية، وتوفّر في الوقت ذاته قدرة تسخين كهربائي وضوئي، إلى جانب منع نمو البكتيريا. مثل هذا التوجّه ليس ضرورياً فقط لتطوير الأجهزة القابلة للارتداء والتطبيقات الطبية، بل يُمكن أن يُسهم في صياغة مستقبل أكثر استدامة في مجال تكنولوجيا المواد.

في هذا السياق، تمكن الباحثون في جامعة أصفهان الصناعية من تطوير منسوجات نانوية جديدة من بولي أميد معدني (نايلون) تجمع بين خصائص وقائية وحرارية وبيولوجية فريدة. وقد جرى طلاء هذه الأقمشة بخاصية "الترسيب الكهروكيميائي غير الكهربائي للنيكل – الفوسفور"، ما منحها أداءً مميزاً في مجالات مختلفة.

أظهرت الاختبارات أن ترسيب طبقات النيكل–الفوسفور على ألياف البولي أميد خلال ثماني دقائق يُنتج سطحاً معدنيّاً متجانساً ومستقراً. هذا النموذج الأمثل سجّل فعالية بارزة في الحماية الكهرومغناطيسية بقدرة 55.4 ديسيبل، في حين بلغت كثافته الحجمية 0.113 غ/سم³ فقط، وهو ما يعني نسيجاً بالغ الخفة مع قدرة عالية على حجب الموجات.

كما أظهرت التجارب أن هذا النسيج في التطبيقات الحرارية الكهربائية، ومع جهد 5 فولت، يمكن أن يصل إلى درجة حرارة 133.5 مئوية، ما يجعله خياراً مثالياً للملابس الحرارية الخفيفة في البيئات الباردة. وفي التطبيقات الضوئية الحرارية، ومع تعرضه لإشعاع ضوئي بشدة 800 ميلي واط/سم²، تمكن من إنتاج حرارة تصل إلى 77.9 مئوية، وهي ميزة مهمة لتطوير ملابس ومعدات قابلة للارتداء تولّد حرارة دون مصدر طاقة مباشر.

إلى جانب ذلك، يتمتع النسيج بخصائص مضادة للبكتيريا. فقد أظهرت الاختبارات على بكتيريا الإشريكية القولونية (E. coli) والمكورات العنقودية الذهبية (S. aureus) أن النموذج الأمثل قلل من نموهما بنسبة 62.7% و88.3% على التوالي تحت الإشعاع الضوئي. هذه النتيجة تفتح الباب أمام تطبيقات واسعة في قطاع الصحة، مثل الملابس الطبية، الكمامات الواقية والملابس الرياضية.

أما على صعيد المتانة، فقد أظهرت الاختبارات أن النسيج المعدني بعد عملية الغسل لمدة 60 دقيقة فقد فقط 2.16% من وزنه، ما يدل على ثبات عالي لطبقة النيكل–الفوسفور وإمكانية استخدامه على المدى الطويل.

ويؤكد الباحثون أن هذا النسيج النانوي بخصائصه الفريدة يمكن أن يجد تطبيقات في مجالات متعددة:

• الإلكترونيات: لحماية الأجهزة الحساسة من التداخل الكهرومغناطيسي.

• الملابس: لإنتاج ألبسة حرارية وواقية.

• الطب: لتصنيع معدات قابلة للتعقيم وخفيفة الوزن ومتعددة الاستخدامات.