جامعة نيويورك أبوظبي تعلن عن اكتشاف علمي جديد .. بلورات منكسرة تلتئم ذاتياً مثل جلد الإنسان

أعلنت جامعة نيويورك أبوظبي اليوم، عن كشف علمي جديد في مجال كيمياء الحالة الصلبة، حيث قام العلماء في الجامعة بتطوير بلورة ذكية يمكنها الالتئام ذاتياً بعد تعرضها للكسر دونما تدخل كيميائي أو حيوي. وتعتمد هذه البلورة على تركيبها الجزيئي، واتصالها المادي لانجاز عملية الالتئام ذاتياً، في حالة تشبه إعادة التئام الجلد البشري بعد تعرضه للجروح القطعية. 

ويجري العلماء أبحاثاً على البوليمارات الملتئمة ذاتياً بشكل مكثف لأكثر من عشر سنوات، واقتصرت هذه الأبحاث حتى اليوم على المواد اللينة مثل المطاط والبلاستيك. 

وتم إجراء تجارب على بلورات الكبريتيد ديبيارازوليثيورام على مدى عامين، حيث نجح فريق البحث بقيادة الدكتور باتريك كومينز الباحث المشارك في جامعة نيويورك أبوظبي، في استزراع بلورات صفراء شاحبة بحجم أظفر طفل رضيع، لا تتجاوز سماكتها 0,5 مم. وتم نشر ورقة البحث مؤخراً في الدورية العلمية “أنجواندت كيمي إنترنشايونال إيديشن”.  

وقال الدكتور كومينز أنه استوحى بحثه من العلاقة بين ذرات الكبريت في البوليمارات اللينة، التي تميل إلى التدفق نحو ذرات الكبريت المجاورة، والالتحام معها بسهولة، وينتج عن ذلك عملية الالتئام الذاتي، وعليه قرر الدكتور كومينز اختبار ذات التفاعل على البلورات. 

وقال كومينز: “نجد أنه في حال انكسار البلورة، تدور جزيئات الكبريت، وعندما يتم ضغطها معاً، تقوم بتشكيل التحامات ما ينتج عنه عملية الالتئام الذاتي”. 

ويستكمل كومينز شرحه قائلاً، إن البلورة يتم كسرها باستخدام آلة تم تصنيعها خصيصاً لمناولة الأجزاء متناهية الصغر، ولديها القدرة على كسر المواد بشكل نظيف. ويتم إعادة وصل الجزئين المنفصلين من البلورة بشكل آلي في درجة حرارة الغرفة. وبعد مرور 24 ساعة يلتحم الجزئين بالكامل مجدداً. وكان الأثر الوحيد الواضح، هو وجود علامة مكان حدوث الكسر في المنتصف. ووصلت نسبة الالتئام إلى 6,7%، وتم احتساب تلك النسبة بالمقارنة مع كمية القوة المطلوبة لكسر البلورة قبل وبعد عملية الالتئام. 

من جهته، قال الدكتور بانس ناوموف، أستاذ الكيمياء المساعد في جامعة نيويورك أبوظبي المشارك في هذا البحث: “يعتبر هذا الكشف العلمي اختراقاً صغيراً، لأنه يظهر حقيقة علمية كانت من المستحيلات في السابق. ولأول مرة نلاحظ أن كيانات صلبة مثل البلورات يمكنها الالتئام ذاتياً. ولم يكن ذلك متوقعاً. وبكل تأكيد يعتبر نقلة في فهمنا للبلورات”. 

وأضاف الدكتور كومينز: “البلورات الموجودة في الطبيعة، تتكون من أملاح معدنية، مثل الكلسيوم، والسيليكات، إلا أن هذه البلورات مختلفة، فهي مصنوعة بشكل خاص لتحتوي على العديد من الروابط بين جزيئات الكبريت التي تنمو بأحجام أصغر”. 

ويؤمن الدكتور كومينز أن هذا البحث يعتبر مجرد البداية، وقال: “نظن أن البلورات يمكنها أيضاً الالئتام ذاتياً، إلا أن أحداً لم يكتشف ذلك. لقد بحثنا في جانب واحد فقط في هذا المجال، ونحن اليوم نتوسع في البحث على المادة، ونسعى إلى اكتشاف بلورات أخرى قادرة على الالتئام ذاتياً”.  والجدير بالذكر أنه يشارك في هذا البحث العلمي أيضاً الدكتور هيديوكي هارا، من مؤسسة بروكير في اليابان.