الرئيسية - المساحة الإخبارية - حصيلة عام 2014: أهم الإنجازات بمجال علم المواد

حصيلة عام 2014: أهم الإنجازات بمجال علم المواد

ساعد التّقدم في مجال علم المواد خلال عام 2014 في بناء جدرانٍ زجاجية ذات أحجام كبيرة، وكذلك في إنتاج طاقة نظيفة ورخيصة، وكان من شأن أهم التطورات في هذا المجال بناء سيارات أقل ضرراً على البيئة، وكذلك توليد طاقة كهربائية مُتجددة ورخيصة.

ربما يكون أهم إنجاز في مجال بطاريات السيارات الكهربائية هو مشروع شركة Tesla Motors المُسمى “gigafactory” وقد بدأ العمل على إنتاج المشروع في الصيف. إن الشركة المُصنعة تعتزم تخفيض سعر البطاريات إلى حدود كبيرة وذلك باستخدام البطاريات التي تعتمد على أيونات الليثيوم. وكذلك فإن بعض التغييرات الجذرية في كيمياء البطاريات السائلة والبطاريات الجافة جعلت من الممكن شحن البطارية في دقائق مَعدودة من خلال إضافة مادة كهرليتية إليها، وهذا أحد التطورت المُشجعة لهذا العام.

إن البطاريات الرخيصة ستُساعد أيضاً في حل المشكلة الأساسية للطاقات المُتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وهي أن هذه الطاقات مُتقطعة، بمعنى أنه لا يمكن الحصول على مردود متواصل منها، فاستغلال الطاقة الشمسية يعتمد على الأيام الصحوة التي يكون فيها سطوع الشمس قوياً، واستغلال الطاقة الريحية يعتمد على هبوب الرياح، وهما أمرين مناخيين لا يمكن التحكم بهما. إن البطاريات التي تعتمد على أيونات الصوديوم المُستخرجة من ماء البحر كإلكتروليت لها تواجدت في الأسواق هذا العام، وهي تَعِد بطاقةٍ شمسية مُستمرة على مدار الساعة، من خلال تخزين الفائض من الطاقة الشمسية في النهار. وكذلك فإن البطاريات المصنوعة من مواد رخيصة أخرى مثل الحديد أو المُركبات العضوية المُستخرجة من نبات الراوند “rhubarb” ستقودنا إلى مستوى آخر من إمكانيات تخزين الطاقة الكهربائية، حيث من الممكن أن تضاء مدن بأكملها ليلاً بالكهرباء المولد من الطاقة الشمسية.

بشكل عام إن الطاقة الكهربائية المُولدة من الطاقة الشمسية أغلى من الطاقة الكهربائية المولدة من الوقود الأحفوري، لكن التّطورات التي تُطبق على الخلايا السلكونية – المُستخدمة في الخلايا الضوئية – مازالت تُخفض من تكلفة الطاقة الشمسية. ومؤخراً، تم التوصل إلى إنجاز كبير في إنتاج خلايا شمسية فائقة الكفاءة مصنوعة من مواد نصف ناقلة غير السيليكون من شأنها أن تجعل الطاقة الشمسية أرخص مصادر الطاقة على الإطلاق.

كان من شأن إحدى التّطورات الأخرى في مجال علم المواد أن تُساهم في تعويض من قد تعرضوا لحوادث أدت إلى فقدان أحد الأطراف، حيث توصل الباحثون إلى إنجازٍ هام جداً، إذ تمكنوا من صنع جلد اصطناعي من شأنه أن يُعطي الأطراف الصناعية ملمساً يشابه الأطراف الحقيقية. سمحت مادة لاصقة مُزدوجة مستوحاة من أصابع أبو بريص ” gecko ” ببناء جدران زجاجية ضخمة. أعلنت شركة غوغل عن مشروع تصميم منظومة عدسات قادرة على تعديل نقطة تركيزها وكذلك قرائة مستويات الغلكوز. (للمزيد عن مشروع عدسات غوغل الذكية اضغط هنا و هنا )

وفي مجالٍ آخر، أطلقت شركة غوغل مبادرة لصناعة جسيمات نانوية قادرة على تعقب آثار السرطان وأمراض القلب. يُواجه المشروع الكثير من المصاعب، إلا أنه وفي هذا العام تمكّن الباحثون من تحقيق تقدمٍ كبير في سبيل الوصول إلى هذا الهدف، مُبرهنين بذلك أن الجسيمات النانوية قادرة على إيجاد أكثر الخلايا السرطانية خطراً في الدم.

أثبت العلماء أنه باستطاعتهم استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لطباعة الأوعية الدموية، مُتخطين بذلك عقبة كبيرة في سبيل بناء أعضاء بشرية متكاملة قادرة على حل محل نظيراتها التالفة عند المرضى.

وربما أنه لم يتضح بعد مجالات استخدام بعض المواد الحديثة، حيث تم إنتاج مادة خزفية “سيراميكية” ذات بنية نانيوبة وهي من أقوى وأخف المواد التي تم صنعها على الإطلاقة.

المصدر: MIT Technology Review

عن Ahmad

تعليق واحد

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني . الحقول المطلوبة مشار لها بـ *

*

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

x

‎قد يُعجبك أيضاً

[وداعًا لبطاقات الذاكرة]: سامسونج تكشف عن أول شريحة تخزين بسعة 1 تيرابايت!

كشفت شركة سامسونج الكورية مؤخرًا عن سبقٍ جديد في مجال وحدات الذاكرة والتخزين: إطلاق أول ...