أرفع 50 ألف مرة من قطر شعر الإنسان
استخراج ألياف بصرية من حرير العنكبوت!
|
توشك الخيوط الناعمة لحرير العنكبوت أن تحل مشكلة كبيرة في عالم الضوئيات: كيف يمكن عمل ألياف بصرية مجوفة ضيقة بشكل يسمح بنقل أشعة الضوء في داخل أسرع المدارات البصرية الصغيرة جدا؟ فلصنع تلك الألياف الدقيقة، قام يوشان يان وفريق من المهندسين من جامعة كاليفورنيا في ريفو سايد بطلاء الخيط الحريري بمادة زجاجية ثم استخلصوا الحرير بواسطة تعريضه لحرارة عالية، ويتوقع هؤلاء الباحثون بأن يصنعوا قريبا جدا أليافاً مجوفة بعرض 2 نانومتر فقط أو أرفع بخمسين ألف مرة من شعر الإنسان بالإضافة إلى تطبيقاتها المتوقعة في عالم الضوئيات فإن الألياف المصنوعة من حرير العناكب يمكن استعمالها أيضا في تقوية المجاهرالبصرية، أو يمكن إحالتها إلى أنابيب اختبار دقيقة جدا في تطوير نوع جديد من المجسات التي بإمكانها شفط الجزيئات المنفردة من المادة الكيميائية الواحدة كما يقولون، ويتم تصنيع الألياف المجوفة بعملية بسيطة خادعة، تشبه طريقة صنع الشمعات بغمس فتيل في مادة الشمع، فقد أخذ الفريق قطعاً بطول 1 سم من حرير العنكبوت من نفيلا ماداجاسكا رينسس «عنكبوت مدغشقر الضخم» وألصقوا النهايات إلى قطعة من الكرتون، ثم غمسوا الحرير بشكل مستمر في محلول من حامض سيليكات رباعي الايثيل ثم تركوا الألياف المطلية لتجف ليتم تعريضها بعد ذلك لحرارة 420 درجة مئوية لاذابة الحرير.
وقد انكمش الطلاء إلى خمس حجمه الأصلي في الفرن تاركا أنابيب سيليكية مجوفة بقطر 1 ميكرومتر فقط. الخطوة الثانية التي يسعى الفريق إلى تنفيذها ستكون لإنتاج ألياف أرفع باستعمال أدق الخيوط الحريرية المعروفة بقطر يبلغ 10 نانومتر من «ستاجو ديفوس باسيفيكوس» عنكبوت المحيط الهادي «وهو عنكبوت موطنه الشرق الأوسط ومنطقة جنوب آسيا» آخذين بعين الاعتبار الانكماش، وهذا يعني أن الحرير من هذا العنكبوت يجب أن ينتج أليافاً بقطر يبلغ حوالي 2 نانومتر، بينما يبلغ عرض أدق الألياف المجوفةالمنتجة بالطرق التقليدية حوالي25 نانومتر! وقد أعجب فيليب رسل، العالم الفيزيائي في جامعة باث في بريطانيا والذي يعتبررائد الألياف البصرية المجوفة في صناعة الاتصالات على مستوى العالم، برخص وبساطة تقنية يان، ويعتقد راسل بأن هذه التقنية ستكون مفيدة لبناء مجسات صغيرة لاستخدام الكيمياء فوق الجزيئية الغريبة التي تنتج لدى وضع مواد في أماكن صغيرة جدا.
وفي هذه الظروف، تتسارع معدلات التفاعل بشكل ملحوظ كما ستحصل تفاعلات مختلفة كليا، وتستعمل عادة قضبان كربونية صغيرة جدا في هذا المجال، ولكنها تأتي فقط في أشكال وأحجام وتراكيب محدودة نسبيا وتعطي ألياف العنكبوت مدى واسعاً للبنى والتي يمكن أن تؤالف بشكل سهل.
ويقول كريستوفر فيني عالم الكيمياء في جامعة هيريوت واث في ادنبرة بأن الألياف الجديدة يمكن تحويلها إلى مجسات «مسابير» بصرية ليفية دقيقة لكي تستعمل في المجاهر المكبرة. وتستعمل هذه المجاهر من قبل علماء الأحياء الذين يرغبون في رؤية التفاصيل الدقيقة من الأطوال الموجية للضوء بدون إفساد العينة كما يفعل المجهر الإلكتروني.
وحاليا، تعتمد مثل هذه المجاهر على «عدسات» مصنوعة من ألياف بصرية مستخرجة من أنابيب «قضبان» زجاجية رفيعة جدا ولكنها تعتبر نسبيا عريضة لأن قطرها يبلغ 100 نانومتر. ويتوقع فيني أن هذه الألياف الجديدة ستفتح آفاقا مستقبلية جديدة لعلماء الأحياء.
.....
الرجوع
.....
|
|
|
|
توجه جميع المراسلات التحريرية والصحفية الى
chief@al-jazirah.com عناية رئيس التحرير
توجه جميع المراسلات الفنية الى
admin@al-jazirah.com عناية مدير وحدة الانترنت
Copyright 2002, Al-Jazirah Corporation, All rights Reserved
| 