العربية
طقس العرب - نجح الفريق البحثي الصيني في نمذجة الخصائص الحرارية لفراء الدب القطبي، وذلك بهدف تطوير نوع جديد من الألياف يظهر فعالية في توفير الدفء عند استخدامه في صنع سترة، ويُعتبر فراء الدب القطبي فريدًا بقدرته على توفير الحماية الحرارية في البيئة الجليدية، نتيجة لبنيته الفريدة التي تعيق انبعاث الحرارة، وتحمي جسم الدب من البرد.
وفي الدراسة المنشورة في دورية "ساينس" في 21 ديسمبر 2023، أعلن الباحثون من جامعة تشغيانغ في قسم علوم وهندسة البوليمرات عن نجاحهم في استلهام هيكل فراء الدب الفريد لتحسين ألياف الإيروغيل المعروفة، مما أتاح لها اكتساب خصائص حرارية مشابهة لفراء الدب، وهذه الجهود البحثية تعد ناجحة بعد تحقيق الباحثين لتقدم ملحوظ في حل المشكلات التي واجهتهم سابقًا أثناء تطوير تلك الألياف.
تم تطوير ألياف الإيروغيل، وهي نوع خاص من المواد المصنوعة من "الإيروغيل"، وهي مادة هلامية اخترعت في ثلاثينيات القرن الماضي وعملية استبدال المكون السائل فيها بالغاز تنتج مادة صلبة تتألف في معظمها من الهواء، مما يمنحها خفة الوزن ومسامية فائقة، ويتم تشكيل الألياف من هذه المادة عبر تحويلها إلى خيوط أو ألياف رفيعة ومرنة.
وتحتفظ الألياف بخصائص الإيروغيل الأساسية مثل خفة الوزن والعزل الحراري الممتاز، وصُمِّمَت لتكون قوية وفعّالة، مع الحفاظ على خفة الوزن، وتجد تطبيقاتها في صناعات مختلفة تتطلب مواد خفيفة الوزن وعازلة، بما في ذلك صناعة مواد الفضاء حيث يستخدمها وكالة الفضاء الأميركية "ناسا".
وعلى الرغم من أنها كانت تواجه تحديات في الماضي، إلا أن تطورًا حديثًا حل مشكلتين رئيسيتين:
نفاذية الرطوبة وقوة المتانة وفي السابق، كانت تعاني من صعوبة في السماح للرطوبة بالمرور، مما يؤدي إلى شعور غير مريح، وكانت أيضًا هشة وغير متينة، لكن التقدم الحديث قد حل هذه التحديات، مما يسمح باستخدامها بفعالية في صنع ملابس خفيفة ودافئة.
أجرى الباحثون تجارب مبهرة على الألياف الجديدة المُستلهمة من فراء الدب القطبي، حيث اتضحت قدرتها على التمدد بشكل مذهل حتى 1000% من الإجهاد، مما يعد تحسينًا هائلًا مقارنة بالألياف التقليدية، وتلك القدرة الفريدة على التمدد تعني أن هذه الألياف تستطيع تحمل قوة التمدد عشر مرات أطول من طولها الأصلي قبل الكسر، وهو ما يُعرف بـ "الاستطالة عند الكسر".
وإضافةً إلى ذلك، فإن الألياف الجديدة حافظت على خصائص العزل الحراري بشكل ملحوظ حتى بعد 10 آلاف دورة تمدد متكررة بإجهاد 100%. ولفوق هذا، تُظهر الألياف ميزات إضافية مثل:
اقرأ أيضا:
الروبوتات البشرية... هل تستبدل رواد الفضاء؟
الذكاء الاصطناعي يكتب بخط اليد!... كيف ذلك؟
المصادر:
تطبيق طقس العرب
حمل التطبيق لتصلك تنبيهات الطقس أولاً بأول
