"مواد ذكية" تبشر بثورة صناعية جديدة

نشرت شبكة "بي بي سي" البريطانية تقريرا سلطت فيه الضوء على تطبيقات ما يعرف بـ"المواد الذكية" التي تتغير وتتكيف مع بيئتها، مبشرة بثورة صناعية جديدة.

ومن التطبيقات المذهلة للمواد الذكية إنشاء جسور خرسانية يمكنها معالجة التصدعات والكسور التي تحدث فيها ذاتيا من دون تدخل بشري، أو أجهزة متناهية الصغر تحقن في الجسم من أجل علاج المرض.

وبعض هذه المواد الذكية، التي تتغير وتتكيف مع بيئتها، والمستوحاة من الكائنات الحية، موجودة فعلا، وهي قيد الاستخدام مثل الطلاء والإسمنت ذاتي المعالجة، لكن المزيد من التطبيقات في طريقها للظهور.

إلا أن التوسع في استخدام هذه التقنيات الحديثة قد يتطلب وجود تشريعات تنظم ذلك لتجنب الآثار الجانبية التي قد تنجم عن ذلك، حسب وثيقة صادرة عن الجمعية الملكية في المملكة المتحدة.

وتنقل "بي بي سي" عن البروفيسور مارك ميودونيك، أحد المشاركين في صياغة التقرير، قوله: "هذا قرن حاسم حقا لنا. ننطلق من رؤية غير حية للمواد التي نصنعها، هي متطورة لكنها تتفكك، ونتجه إلى اعتماد رؤية بيولوجية أكثر للأشياء التي سنقوم بإنتاجها".

وهناك طريقتان رئيسيتان لإنتاج الخرسانة ذاتية الإصلاح؛ الأولى تستخدم كبسولات مزروعة في الخرسانة تسد الصدوع في الخرسانة عندما تنشأ.

وتقوم الكبسولات بإطلاق مادة مستخلصة من البيتومين تتصلب عند تعرضها للهواء والماء وتملأ الفجوات والشقوق.

أما الطريقة الثانية فهي تعتمد أيضاً على الكبسولات، ولكنها تكون محشوة بالبكتيريا. وعندما تتشقق الخرسانة، تطلق الكبسولات تلك البكتيريا التي تنتج الكالسيت المعدني لمعالجة الضرر الحاصل.

وجرت بالفعل تجربة هذه التقنية على الطرقات في المملكة المتحدة.

وتوجد تطبيقات أخرى لمواد ذاتية المعالجة مثل شاشات الهواتف المحمولة التي يمكنها إصلاح نفسها عند التصدع، والأجهزة الإلكترونية التي تعيد إصلاح الدوائر الإلكترونية التالفة فيها، وتستعيد عملها.

اقرأ أيضا: قفزة كبيرة في تطوير أدمغة الروبوتات لتحاكي قدرات البشر

والطب هو مجال كبير آخر من المتوقع أن يشهد استخدام المواد الحية فيها على نطاق واسع.

ويمكن حقن أجهزة مجهرية تعمل على المدى الطويل في مجرى الدم للقيام بجراحات صغيرة أو معالجة الضرر أو القيام بعمليات جس وجمع البيانات.

وبحسب التقرير، يمكن دفع هذه الروبوتات الصغيرة بواسطة محركات صغيرة تعمل بالطاقة الناتجة عن التفاعلات الكيميائية.

كما أنه يمكنها توصيل الأدوية إلى نقاط محددة في الجسم، مثل الأورام، وهذا من شأنه أن يجنب المريض الضرر الذي قد يلحق بباقي الجسم والذي ينجم عن طرق العلاج الكيميائي والعلاج الإشعاعي المنتشرة حاليا.

وقد تكون الملابس أيضا مجالا يمكن تطبيق هذه التقنية فيها، عبر إنتاج ألبسة تغير شكلها وألوانها حسب حالتك المزاجية.

ولكن قد تكون هناك أيضا استخدامات لهذا التقنية في مجال الطب عند التعافي من الإصابات أو من العمليات الجراحية.

ويقول تقرير الجمعية الملكية إنه كلما أصبحت المواد "الحية" أكثر شيوعا، فإنها ستشكل تحديات للجهات التنظيمية.

وفي المستقبل، ستكون هذه المواد والأنظمة التي تشكل جزءا منها، قادرة على العمل دون تدخل بشري. هذا يعني أنها قد تتصرف أو تعمل ذاتيا دون تدخل بشري وبشكل غير متوقع.

ويمكن أن يثير استخدامها القلق من ناحية السلامة، وكذلك قضايا أخلاقية وعملية.

ويقول التقرير: "ستكون هناك حتما حاجة إلى تشريع تنظيمي في هذا المجال".