الرئيسية / علوم وتكنولوجيا / تعليم / تطوير لواصق غير مؤلمة

تطوير لواصق غير مؤلمة



طوَّر الباحثون من كلية جون أ. بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية (SEAS) في جامعة هارفرد وجامعة شيان جياوتونغ في الصين نوعًا جديدًا من المواد اللاصقة التي يمكن أن تلتصق بشدة بالمواد الرطبة، مثل الهيدروجيل (الهلام المحب للماء) والأنسجة الحية، ويمكن فصلها بسهولة باستخدام ضوء بتردد محدد. ويمكن استخدام المواد اللاصقة في ضمادات الجروح، وأجهزة توصيل الدواء خلال الجلد، والروبوتات القابل للارتداء.
يقول يانغ غاو أوَّل مؤلف لهذا البحث والباحث في جامعة شيان جياوتونغ: "التصاق قوي يتطلب عادة روابط تشاركية أو تفاعلات جسدية أو مزيج من الاثنين معًا، ويصعب إزالة الالتصاق الملتصق من خلال الروابط التشاركية، وعادة ما يتطلب الالتصاق من خلال التفاعلات الجسدية مذيبات لكي يتم ازالته، والتي يمكن أن تستغرق وقتًا طويلًا ومضرة بيئيًّا. إن طريقتنا في استخدام الضوء لتأمين الانفصال غير ضارة للأنسجة وغير مؤلمة."
يستخدم اللاصقُ محلولًا مائيًّا من سلاسل البوليمر المنتشرة بين مادتين غير لاصقتين، وتلتصق المادتان بعضهما ببعض بمفردهم على نحوٍ سيئ، ولكن سلاسل البوليمر تعمل كخيط جزيئي؛ إذ تُشبك المادتان معاً عن طريق تكوين شبكة مع شبكتي البوليمر الموجودتان مسبقًا، تُعرف هذه العملية بالتشابك الطوبولوجي. عند التعرض للضوء فوق البنفسجي، تذوب شبكة الروابط، فاصلةً المادتين عن بعضهما.
اختبر الباحثون بقيادة زوغانغ سو أستاذ علم الميكانيك والمواد في SEAS الالتصاق والانفصال على مجموعة من المواد، والالتصاق مع الهلاميات المائية، الهلاميات المائية والأنسجة العضوية، الهلاميات المائية واللدائن، والهلاميات المائية والمواد الصلبة غير العضوية.
وقال كانغلينغ وو، أحد المؤلفين الرئيسيين، والباحث في جامعة شيان جياوتونغ في الصين: "تعمل استراتيجيتنا من خلال مجموعة من المواد، وقد تمكننا من استخدام تطبيقات واسعة النطاق".
في حين ركز الباحثون على استخدام الأشعة فوق البنفسجية لتفعيل الانفصال، ويشير عملهم إلى إمكانية فصل شبكة البوليمر باستخدام ضوء قريب من الأشعة تحت الحمراء، وهي ميزة يمكن تطبيقها على مجموعة من العمليات الطبية الجديدة.
يقول سو: "في الطبيعة المواد المبللة لا تحب الالتصاق ببعضها"، "لقد اكتشفنا نهجًا عامًا للتغلب على هذا التحدي. يمكن لشبكة الخيوط الجزيئية أن تلصق بقوة المواد الرطبة معاً. علاوة على ذلك، يمكن جعل الالتصاق القوي دائمًا أو سريع الزوال أو قابل للفصل عند الطلب.

المصدر: 

* ترجمة: : Member
* تدقيق علمي: : Hasan Tamer
* تدقيق لغوي: : Sama' Mari
* تعديل الصورة: : Ramy Almansour
* مراجعة: : Abdallah Makansi
* نشر: : Khadija Hadeed

عن editor

شاهد أيضاً

علماء الرياضيات يقترحون طريقة جديدة لحساب انتشار الضوء

اقترح علماء رياضيات- من الجامعة الروسية لصداقة الشعوب RUDN ومعهد السلامة النووية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم NSI RAS- طريقة عددية لحل معادلات تصف انتشار الضوء في وسط ما.في البداية، لجأ هؤلاء العلماء إلى معادلة إيكانول (Eikonal equation) مع شروط حدية (boundary conditions)، هذا النوع من المسائل لا يمكن حله مباشرةً (أي لا نستطيع الحصول على حل تحليلي للمعادلة)؛ ولهذا طور الرياضيون طريقة عددية لإعادة بناء صورة "لسلوك" الحلول، اعتمادًا على تأدية عدة حسابات.هذه النتائج يمكن أن تصبح أساسًا لنظرية شاملة للحلول التقريبية لهكذا معادلات تفاضلية، ويمكن تطبيق هذه الطريقة في إنتاج العدسات والبلورات البصرية. يشار إلى أن النتائج ضُمِّنت في مقال نُشر على  صفحات مجلة الرياضيات الحسابية والتطبيقية (Journal of Computational and Applied Mathematics)- وهي مجلة علمية محكمة-.عزيزي القارئ؛ معادلة إيكانول (Eikonal equation) هي معادلة تفاضلية جزئية لا خطية تصف انتشار الضوء في وسط ما، وهي ضرورية لحل عدة مسائل في مجال البصريات، إضافة إلى ذلك تمكن من ربط البصريات التي تدرس في المدارس (planar optics) وعلم البصريات الفيزيائي أو الموجي (wave optics)، والتي توصف من قبل معادلات معقدة...

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *