تصميم أول قطعة بلاستيك حيوي من البكتيريا.. تتحلل بالحرارة
تصميم أول قطعة بلاستيك حيوي من البكتيريا.. تتحلل بالحرارة
منذ انطلاق السباق لإيجاد بدائل عملية للبلاستيك المشتق من البترول، الذي أصبحت مجتمعاتنا تعتمد عليه بشكل كبير، بذل العلماء جهودًا هائلة للتوصل إلى مواد بلاستيكية حيوية ونظيفة حتى نجح باحثو جامعة رايس الأمريكية في تحقيق اختراق علمي جديد، بعد أن تمكنوا من تصنيع بلاستيك باستخدام البكتيريا، وفق موقع سينس ألرت العلمي.
بلاستيك حيوي من البكتيريا
حوّل علماء من جامعة رايس مادة حيوية من إنتاج البكتيريا تُعرف باسم BCBN (سليلوز بكتيري – نيتريد البورون السداسي) إلى بلاستيك، وذلك عبر ترتيب طبيعي عشوائي لألياف السليلوز البكتيري، من خلال تدوير الميكروبات أثناء نموها داخل مفاعل حيوي وهي عملية علمية معقدة، أدّت في النهاية إلى تحويل هذه الألياف إلى مادة ذات خصائص ميكانيكية تضاهي بعض المعادن والزجاج والبلاستيك.
يقول ماسر سعدي، الباحث في جامعة رايس: «بدلًا من ترك البكتيريا تتحرك عشوائيًا، قمنا بتوجيهها للتحرك في اتجاه محدد، مما أتاح لنا محاذاة إنتاجها من السليلوز بدقة، تُتيح هذه الطريقة دمجًا مباشرًا وسهلًا لمواد نانوية متنوعة في السليلوز البكتيري، ما يفتح المجال لتخصيص خصائص المادة لتتناسب مع تطبيقات محددة».
كواليس الصناعة وتبديد الحرارة
ومن خلال زراعة ألياف السليلوز داخل غرفة الغزل، تمكّن الفريق من إنتاج صفائح شفافة ومرنة، تمتلك قوة شد تبلغ 436 ميجا باسكال، أي ما يعادل تقريبًا قوة شد الفولاذ منخفض الكربون لكن عند إضافة صفائح نانوية سداسية من نتريد البورون إلى المحلول المغذي للبكتيريا، اكتسبت المادة خصائص حرارية فريدة، حيث باتت قادرة على تبديد الحرارة أسرع بثلاث مرات مقارنة بالسليلوز البكتيري العادي، كما ارتفعت قوة شدها إلى 553 ميجا باسكال.
ويأمل قائد فريق البحث، الدكتور محمد مقصود رحمن، أن تُستخدم هذه المادة القابلة للتحلل الحيوي كبديل للبلاستيك في العديد من المجالات، بما في ذلك الإلكترونيات، وأنظمة تخزين الطاقة، والإدارة الحرارية.
ويقول رحمن: «نتصور أن تصبح هذه الصفائح السليلوزية البكتيرية القوية ومتعددة الوظائف، والآمنة بيئيًا، منتشرة على نطاق واسع، لتحل محل البلاستيك في مختلف الصناعات، وتساهم في تقليل الأضرار البيئية».
