باحثة مصرية تعتمد على دودة القز لإنتاج حرير موصِل للكهرباء

طوّرت باسنت علي الباحثة بالجامعة الأميركية في القاهرة، ألياف حرير طبيعية توصل الكهرباء بفاعلية، وتستخدم في إنتاج أقمشة موصلة كهربائياً، وذلك برش مواد كيميائية معينة على أوراق التوت التي تأكلها يرقات دودة القز، لينتج الدود حريراً موصِلاً للكهرباء.

قالت باسنت علي، المؤلفة الأولى للدراسة، في حوار خاص مع مرصد المستقبل: «أطعمنا يرقات دودة القز مواد فائقة الكثافة وموصلة جيداً للكهرباء مثل الغرافيت، وثاني كبريتيد الموليبدينوم، وثاني أكسيد التيتانيوم لمدة 10 أيام، فاستغرقت الدودة أربعة أيام لإنتاج حرير فيه تلك المواد».

وأظهرت الدراسة البحثية، التي نُشرت في دورية ساينتيفك ريبورتس التابعة لمجلة نيتشر العالمية، أن المواد الكيميائية التي تناولتها يرقات دودة القز، عملت على تحفيز الثبات الحراري وسعة كثافة ألياف الحرير، ولم تؤثر كثيراً في تبلور بروتين الفيبروين، وهو العنصر الأساسي الذي يدخل في تكوين الحرير الطبيعي.

وأضافت باسنت في حوارها «استخدمنا الحرير المعدل الذي صنعته دودة القز في إنتاج مكثفات فائقة؛ إذ صنعنا منه نسيجاً قماشياً استخدمناه لاحقاً في إنتاج أقطاب كهربائية موجبة وسالبة، وأظهرت النتائج تحسناً في سعة كثافة الأقطاب بمعدل أربع إلى خمس مرات».

وأوضحت باسنت في حوارها «نبعت فكرة الابتكار عندما طلب مني مشرف الدراسة البحثية الدكتور ناجح علام، الأستاذ في قسم الفيزياء بالجامعة الأميركية في القاهرة، أن أعمل على إنتاج مواد خيطية موصلة كهربائياً، وذلك باستخدام بعض الطرق الكيميائية التي تستغرق غالباً مجهوداً ومواد كيميائية كثيرة، ثم لمعت في رأسي الفكرة، إذ كنت أربي دودة القز في طفولتي، وتساءلت ماذا سيحدث إن استخدمنا دودة القز في إنتاج مواد خيطية متينة، ألن يكون الأمر أسهل بكثير من الأجهزة والطرائق الكيميائية».

وأضافت لمرصد المستقبل «من أكبر التحديات التي واجهتني إثبات فكرتي، إذ قال كثير من زملائي وقتها إن الدود سيموت إن تعرض لتلك المواد الموصلة كهربائياً، لهذا شرعت فعلياً في عملية البحث، ووجدت بعض الدراسات البحثية التي أطعمت دودة القز مواد مضيئة ومواد كيميائية أخرى بغرض تقوية الخواص الميكانيكية للنسيج الذي ينتجه الدود».

وأوضحت باسنت أن تغذية دود القز بالمواد الكيميائية، تؤدي إلى خلط تلك المواد مع سائل الفيبروين الموجود في غددها، فتنتج حريراً يجمع خصائص الحرير الطبيعي وخصائص تلك المواد الكيميائية، ويعني هذا أن إطعام دودة القز بالمواد الموصلة كهربائياً سيجعلها مصدراً لحرير طبيعي موصِل كهربائياً.

وأضافت باسنت «يفتح هذا الابتكار الطريق أمام إنتاج حرير طبيعي موصل كهربائياً بصورة صديقة للبيئة وغير ضارة، ولدينا مشروع آخر نعمل عليه حالياً هو استخدام الحرير الموصل كهربائياً في تنقية المياه بالكهرباء واختزال غاز ثاني أكسيد الكربون، ويعمل على هذا المشروع طالب الماجستير في الجامعة الأميركية إبراهيم بدوي».

يشع الحرير الطبيعي الحرارة بصورة أكبر من امتصاصه لها، وتنخفض حرارته من تلقاء نفسها، ما يجعله مرشحاً جيداً للعديد من التطبيقات الإلكترونية.

وقد يستخدم هذا الابتكار أيضاً في مجال الرعاية الصحية، لإنتاج ملابس تقرأ العلامات الحيوية للمرضى، مثل درجة حرارة الجسم، ومعدل ضربات القلب، وضغط الدم، وغير ذلك.

• باسنت علي: «أطعمنا يرقات دودة القز مواد فائقة الكثافة وموصلة جيداً للكهرباء، فاستغرقت الدودة أربعة أيام لإنتاج حرير فيه تلك المواد».