علماء يبتكرون مادة قادرة على تذكّر شكلها

تخيل مادة قادرة دائماً على العودة إلى شكلها الأصلي بغض النظر عن الظروف التي تتعرض لها، هذا تماماً ما تمكن الباحثون في كلية الهندسة والعلوم التطبيقية في جامعة هارفارد من ابتكاره، للاستعانة بهذه المادة في مجموعة واسعة من التطبيقات، ابتداء من الموضة ووصولاً إلى الفضاء.

وتمتاز هذه المادة بأنها آمنة عند التلامس مع الأجسام الحية، وهي قابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد بأي شكل، مع برمجتها مسبقاً بذاكرة عكسية. وتصنع هذه المادة من الكيراتين المستخرج من بقايا صوف الأنغورة المستخدم في صناعة المنسوجات.

وقال كيت باركر، الأستاذ في الهندسة الحيوية والفيزياء التطبيقية في جامعة هارفارد: «أثبتنا من خلال هذا المشروع إمكانية إعادة تدوير الصوف، علاوة على صنع أشياء أخرى».

وأضاف «الآثار المترتبة على استدامة الموارد الطبيعية واضحة. وباستخدام بروتين الكيراتين المعاد تدويره، بوسعنا تأمين مستوى الإنتاج ذاته الذي يعتمد اليوم على جز الحيوانات، وبذلك سننجح في الحد من التأثير البيئي لصناعة المنسوجات والأزياء».

وتعتمد هذه المواد الجديدة لتحقيق ذاكرتها المذهلة، على هيكل الكيراتين الهرمي، إذ يتكون الكيراتين من هياكل تشبه الزنبرك الملتف حول ذاته، فما إن تتعرض المادة إلى محفز خارجي حتى تتغير أليافها وتفقد شكلها الزنبركي، ما يسمح لها بالحفاظ على شكلها الجديد، وبمجرد أن يزول تأثير المحفز الخارجي، تعود إلى شكلها الأصلي.

وطبع الباحثون مواد مختلفة بذكريات أو برمجيات سابقة متعددة لاختبار نظريتهم؛ وفي واحد من الاختبارات، شكل العلماء إحدى قطع الكيراتين بشكل نجمة أوريجامي ثم غمروها بالمياه، انفتحت النجمة شيئاً فشيئاً وأصبحت مرنة بما يكفي لتحويلها إلى أنبوب ضيق.

وحافظت قطعة الكيراتين على شكلها الجديد، لكنها سرعان ما عادت إلى شكلها الأصلي بعد أن جفت.