[the_ad_placement id="scine_before_content"]

شاشات ذكية ترمم نفسها ذاتيا!

غالبًا ما يعني سقوط هاتفك الذكي اضطرارك للتعايش مع شاشة مكسورة حتى التحديث القادم أو أن تدفع فاتورة تصليح باهظة الثمن. لكن مجموعة من الباحثين كانت مشغولة بجعل تقنية معالجة ذاتية حديثة للشاشات أقرب للواقع.

طوّر فريق من الباحثين في معهد كوريا للعلوم والتكنلوجيا مادة إلكترونية تعمل على تصليح شقوق الشاشة، فضلًا عن أضرار مادية أخرى على نحوٍ ذاتي، وذلك باستخدام مكون سري ألا وهو زيت بذر الكتان.

يُصنع هذا الزيت من بذور نبات الكتان التي عدّل عليها الباحثون سابقًا حتى يضيفوها إلى مادة متعدد الأميد عديم اللون (CPI) الذي يعد بديلًا للزجاج، وقد أُثبت مدى أهمية استخداماته في شاشات الهواتف الذكية القابلة للطيّ.

كما وُجِد أن هذا الزيت المضاف قادر على التسرب إلى الشقوق التي تتولد عند تكسر الـ CPI، وإذا تمكن العلماء من النجاح في تحقيق هذه الرؤية بصورة مُعتمدة وعلى نطاق واسع، فمن المحتمل أن يعني هذا بأن الشاشات قادرة على تضميد جراحها بعد حدوث كسرٍ أو شقٍ ما.

ويقول الباحثون: «تمكّنا من تطوير مادة متعدد الأميد عديمة اللون والقابلة للمعالجة الذاتية التي يمكنها تقديم حلٍ جذري للخصائص الفيزيائية وعمر المواد المتبلمرة التالفة».

قام الباحثون بدايةً بحشو زيت بذور الكتان، الذي يدعم مادة المعالجة الذاتية، بكبسولات دقيقة مخلوطة مع مادة السيليكون. أُستخدم نتاج هذه الخلطة بعد ذلك كطلاء فوق الـ CPI في تجارب أجراها الباحثون.

تؤدي الكسور في الـ CPI إلى كسور في الكبسولات الدقيقة مما يؤدي إلى إطلاق الزيت المخزون لإصلاح الضرر، وذلك تبعًا لطريقة تصميم المادة المنتجة. عندما تتلامس المادة الزيتية بالهواء، يؤدي هذا إلى تصلبها وبعد هذه الخطوات تصبح المادة وكأنها جديدة.

كما أشار الباحثون إلى استنتاج مفاده أن هذه العملية تحدث في درجة حرارة الغرفة ودون الحاجة إلى ضغط خارجي، وهذا عكس طريقة عمل مواد الترميم الذاتي المماثلة التي اُستكشفت من قبل. وأفاد الباحثون أن درجات الحرارة المرتفعة والرطوبة العالية والأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تُعجّل عملية الترميم.

وفقًا لهذه الدراسة الحديثة، يمكن للمادة الجديدة أن تحل محل 91% من الشقوق في أقل من 20 دقيقة إذا توافرت ظروف مثالية مع وجود الأشعة فوق البنفسجية.

رغم وجود الكثير من العمل الذي يتعين القيام به حتى يستطيع الباحثون نقل هذه التكنلوجيا من المختبر إلى شاشات الهواتف الذكية، إلا أن النتائج حتى الآن مشجعة.

من ناحية معينة، فإن هواتف الطي من أمثال سامسونغ وموتورولا متوفرة الآن في السوق؛ إلا أنها تظل، من ناحية أخرى، مرتفعة الأسعار، ولا يزال هناك تساؤلات حول مقدار متانتها. ويمكن لهذه التكنلوجيا المتطورة أن تحسن من متانة شاشات الهواتف سواءٌ أكانت من النوع القابل للطي أم لا.

علاوةً على ذلك، قد تتخطى فوائد هذه التكنلوجيا إصلاح شاشات الهواتف الذكية، إذ إن الـ CPI مادة تستخدم في كل مكان من الجلد الصناعي إلى الألواح الشمسية، وأي تحسين في المتانة والمرونة سيكون ذو فائدة في جميع المجالات.

كتب الباحثون في مقالهم العلمي: «نتوقع أن نستخدم البوليمرات ذاتية الشفاء عديمة اللون والمستجيبة للمنبهات المتعددة لاحقًا على نحو واسع في تطبيقات خارجية، كشاشات العرض الشفافة وما يتعلق بالمجالات البصرية المرتبطة بالإلكترونيات المرنة».

نُشر البحث في:
Composites Part B: Engineering.

المصادر: 1