طوّر باحثون في جامعة لا تروب في أستراليا مادة شفافة ورقيقة للغاية باستخدام حمض الهيالورونيك، وهو مركب شائع الاستخدام في المرطبات وأمصال مكافحة الشيخوخة، ويمكن أن يُحسّن بشكل كبير أداء الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة الاستشعار الطبية.
وبتطبيق حمض الهيالورونيك مباشرةً على سطح ذهبي، حفّز العلماء تكوين بوليمر مرن عالي التوصيل، قادر على التفوق على المواد المستخدمة حالياً في الأجهزة الذكية، وفق “إنترستينغ إنجينيرينغ”.
والناتج، المسمى 2D PEDOT، موصل للكهرباء كالمعدن، ولكنه يكاد يكون غير مرئي للعين المجردة، مما يجعله مثالياً للإلكترونيات من الجيل التالي.
وتتجاوز طريقة الفريق قيداً قديماً في علم البوليمرات، وهي صعوبة إنتاج أغشية موصلة عالية الأداء وقابلة للتكرار على نطاق واسع.
مصل يلتقي بالتكنولوجيا الذكية
وحمض الهيالورونيك ليس جديداً على العلوم، وهو يُستخدم على نطاق واسع في العناية بالبشرة لخصائصه في الاحتفاظ بالرطوبة، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يُستخدم فيها للمساعدة في بناء مادة نانوية عالية التوصيل.
وصرحت الباحثة الرئيسية ومرشحة الدكتوراه لويزا أغيار دو ناسيمنتو: “كنا متحمسين للغاية لاكتشاف أن البوليمرات لم تتشكل فقط عند ربطها مباشرةً بالذهب، بل كانت أيضا أرقّ وأكثر توصيلاً، ويكاد يكون من المستحيل إعادة إنتاجها”.
وسمحت هذه التقنية، للباحثين بالتحكم بدقة في شكل وشفافية وتوصيل البوليمر الناتج، وعلى عكس البوليمرات الموصلة التقليدية، التي غالباً ما تعاني من عدم ثبات الجودة، وضعف الشفافية، ومحدودية المرونة، أنتجت الطريقة الجديدة مادة قابلة للتطوير والتكرار، وقابلة للتطبيق الصناعي، يتمثل في غشاء غير مرئي، قوي، وقابل للتطوير.
وقال الأستاذ المشارك رين غرين: “غالبا ما يكون تصنيع هذه المواد صعباً، لأن الأغشية الرقيقة لا توصل الكهرباء جيداً، وليست شفافة، وقد تكون خصائصها شديدة التباين”.
وبفضل هذا النهج الجديد، ربما يكون فريق جامعة لا تروب قد نجح في حل اللغز، ويتميز فيلم PEDOT ثنائي الأبعاد بخصائص فائقة: موصلية شبيهة بالمعادن، ومرونة عالية، ومتانة استثنائية، وشفافية، وتُعد هذه الخصائص بالغة الأهمية لأجهزة مثل المستشعرات الحيوية، وغرسات توصيل الأدوية، والأجهزة القابلة للارتداء الحساسة للمس، حيث يُحسب كل نانومتر.
وقال الدكتور سايمون مورايس سيلفا، مدير مركز أبحاث تكنولوجيا الاستشعار الطبية الحيوية والبيئية (BEST) في جامعة لا تروب: “يمكن لهذا الابتكار أن يُحدث نقلة نوعية في مستقبل الأجهزة المستخدمة في الرعاية الصحية، وخاصةً تلك المستخدمة في مراقبة المرضى وتوصيل الأدوية”.
وأجرى البحث علماء من معهد لا تروب للعلوم الجزيئية (LIMS)، ومركز أبحاث BEST، وكلية الزراعة والطب الحيوي والبيئة (SABE) .
ومع توجه العالم نحو أجهزة أذكى وأصغر حجما وأكثر اتصالا، قد يُبشّر هذا الاختراق المُستوحى من العناية بالبشرة بعصر جديد في الإلكترونيات المرنة والشفافة، مُثبتا أن مستقبل التكنولوجيا يكمن أحيانا بشكل غير متوقع في رف الحمام.
