علماء هولنديون يتوصلون إلى تطوير مادة جديدة أكثر مرونة

توصل علماء هولنديون من جامعة دلفت للتكنولوجيا، إلى طريقة لتطويع مادة الغرافين، وهي مادة ثنائية الأبعاد مكونة من الكربون، بنيتها البلورية سداسية (وتسمى أيضًا قرص العسل أو سلك الدجاج)، ويمكن لتك المادة إحداث تغييرًا في بنية اللون بصورة تسمح لها بأن تتمدد وتنكمش في مرونة ويسر، وستكون هذه المادة المذهلة نواة لشاشات المستقبل الأكثر مرونًة ومواءمًة للطابع المستقبلي وأكثر عملية وكفاءة من الشاشات العصرية المتعارف عليها.

ويمكن من خلال هذه المادة كيميائية صناعة شاشات تلفاز وهواتف نقالة قابلة للطي والثني بطريقة مذهلة, حيث تعد مادة الغرافين مادة متأصلة من الكربون، وهي أرق مادة معروفة على الإطلاق، ويعادل سمكها ذرة كربون واحدة فقط، إذ تدخل في العديد من المجالات الصناعية كالطاقة والطب والصناعات الحديثة, كما تعتبر هذه المادة أقوي 200 مرة من الفولاذ وأدق من الورقة كما أنها على مقدرة من حمل ثقل شريط فيلم ذو الوزن الثقيل.

 وأوضح العلماء أنه منذ اللحظة الأولى لاكتشاف "البكسل (أصغر عنصر في الصورة)" فهم يسعون إلى تطوير تقنية تتحكم بمنتهى الدقة في تغيرات بنية اللون. ويعملون حاليًا باستمرار على نماذج للشاشة المرنة لعرضها في مؤتمر "العالمي للجوال" مطلع مارسآذار المقبل.

وتعتمد فكرة الاختراع على ترتيب ألواح السليكون وهي أدق عشر مرات من شعر الإنسان بين ألواح من مادة الغرافين المرنة، حيث لاحظ العلماء تغيرًا في اللون عندما يحدث ضغط لمادة الغرافين. ويقول أحد الباحثين في هذا المجال أن مادة الغرافين هي محور مبدأ الشفافية فهي من الدقة بمكان بحيث لا تعكس الضوء، لكن باستخدام طبقتين من الغرافين يمكن أن تعكس الضوء بصورة ملحوظة.

وستكون التقنية الحديثة لشاشات المستقبل موفرة للطاقة، كما أنها ستعطينا صورة نقية ورائعة دون الحاجة إلى تزويد عدد "البكسلات" للحصول على نفس القدر من نقاء الصورة، لكن لهذه التقنية عيب حيث لن تكون صورة هذه الشاشات واضحة في الغرف المظلمة، بالإضافة إلى أن الإضاءة خلف هذه الشاشات ستجعل الصورة غير واضحة أيضًا، ويعتبر استخدام المثالي لهذه الشاشات في ضوء النهار أو في الغرف ذات الإضاءات القوية.

وأضاف الباحثون أن التقنية لازالت في مراحلها الأولى من الإعداد الذي يتخلله المحاولة والخطأ وليس في صورتها النهائية. فالتحديات التي تواجه الفريق البحثي لهذه التقنية متعددة كتغيرات اللون، كما أنها ستكون مكلفة جدًا لإنتاجها على نطاق أوسع، إذ يتطلب عمل صورة صغيرة نقية الملامح ترتيب المئات من آلاف البكسلات في حين أن الغرافين لا يتمدد بصورة كبيرة كما أنه قد ينفجر من كثرة الضغط عليه.  

ولا زال العلماء يختبرون طرق عدة لاستخلاص ألوان نقية من مادة الغرافين، حيث لم يتوصل الباحثون حتى الآن إلى جميع الألوان الأساسية لهذه المادة بل اللونين الأحمر والأزرق فقط، فالفريق البحثي المنوط به تطوير تلك التقنية لازال أمامه الكثير من العمل كالتوصل إلى طريقة تتحكم في تغير الألوان عند الضغط على مادة الغرافين.