مادة “تُصلح نفسها” تقلب موازين الصناعة.. طائرات وسيارات قد تعيش لقرون

يشهد قطاع الهندسة والمواد قفزة نوعية مع تطوير مادة مبتكرة قادرة على “إصلاح نفسها”، في إنجاز علمي قد يعيد رسم مستقبل صناعات حيوية مثل الطيران والسيارات والطاقة.

وبحسب دراسة حديثة نُشرت في الأكاديمية الوطنية للعلوم، تمكن باحثون من تطوير مركب متقدم من البوليمر المقوى بالألياف (FRP) يمتلك قدرة فريدة على إصلاح التشققات الداخلية بشكل متكرر، ما يطيل عمره الافتراضي بشكل غير مسبوق.

كيف تعمل المادة الجديدة؟

تعتمد هذه المادة على تقنية مبتكرة تجمع بين طبقة بينية خاصة مصنوعة من مادة EMAA، وطبقات تسخين دقيقة من الكربون مدمجة داخل الهيكل. وعند تمرير تيار كهربائي، ترتفع درجة الحرارة، فتذوب الطبقة البينية وتعيد ربط الشقوق تلقائياً، ما يسمح للمادة بإصلاح نفسها دون تدخل خارجي.

عمر افتراضي قد يصل إلى قرون

أظهرت النتائج أن هذه المادة يمكنها مقاومة ظاهرة “انفصال الطبقات” – وهي أحد أبرز نقاط ضعف المواد التقليدية – لأكثر من 1000 دورة إصلاح، مع قدرة تشغيل قد تمتد إلى 125 عاماً أو حتى 500 عام وفق نمط الاستخدام.

ويُعد هذا تطوراً كبيراً مقارنة بالمواد الحالية التي يتراوح عمرها بين 15 و40 عاماً فقط.

تطبيقات واسعة وتأثير بيئي إيجابي

تُستخدم المواد المركبة مثل FRP على نطاق واسع في تصنيع الطائرات والسيارات وتوربينات الرياح والمركبات الفضائية، إلا أن صعوبة إصلاحها كانت تمثل تحدياً كبيراً.

ومع هذا الابتكار، يمكن تقليل الحاجة إلى استبدال الأجزاء بشكل متكرر، ما يسهم في خفض النفايات الصناعية وتعزيز الاستدامة، خصوصاً في القطاعات التي تعتمد على مواد خفيفة وعالية الأداء.

نقلة نوعية في مستقبل الصناعة

يرى خبراء أن هذه التقنية قد تمهد الطريق لثورة صناعية جديدة، حيث يمكن تصميم هياكل ومعدات قادرة على إصلاح نفسها بشكل تلقائي، ما يقلل التكاليف ويرفع مستويات الأمان والكفاءة.

وفي حال نجاح تطبيقها على نطاق تجاري، قد نشهد جيلاً جديداً من الطائرات والسيارات التي تدوم لعقود طويلة دون الحاجة إلى صيانة مكثفة، في تحول جذري لمفهوم العمر الافتراضي للمعدات الحديثة.