نوع جديد من السيراميك مستوحى من خنفساء!

باحث يكشف سر الارتباط بين سورتي الفاتحة والبقرة !

الأحد 28 أبريل 2024

أحمد نصار

الثلاثاء 21 نوفمبر 2023, 00:54 صباحا

393

الخنفساء

طوًّر العلماء حديثًا نوعًا من السيراميك لونه أبيض للغاية مستوحى من قشور خنفساء Cyphochilus. تعكس هذه المادة الجديدة 98.1٪ من الضوء المرئي في إنجاز غير مسبوق، مما يجعلها المادة الاصطناعية الأكثر بياضًا على الإطلاق. يكمن مفتاح بياضها في بُنْيَتِها النانوية الفريدة، والتي تحاكي الهياكل المجهرية الموجودة على قشور الخنفساء!، وفقا لما نشرته صفحة العلم يؤكد الدين.

وأضافت الصفحة أنه يمكن استعماله في دهان الأبنية لتقليل امتصاص لحرارة الشمس، وتغليف الأطعمة وغيرها، حيث يُعرَف هذا العنصر باسم مادة «التبريد الإشعاعي السلبي»، وقد يصل مستوى انعكاسه الشمسي إلى درجة شبه مثالية (99.6%)، وهي نسبة قياسية بالنسبة إلى هذا النوع من المواد، فضلا عن أن هذه المادة سهلة الصنع نسبياً، وقليلة الكلفة، ومستدامة، ومتعددة الاستعمالات. يمكن استخدامها فوق سقف مبنى أو في جدرانه للحفاظ على برودته تلقائياً. يقول الفريق المسؤول عن صناعة سيراميك التبريد إن هذه المادة قد تستغني عن أكثر من 130 واط من طاقة الحرارة في كل متر مربّع حين تبلغ الشمس ذروتها، ما يشير إلى أثر تبريد بارز.

من جانبه يقول المهندس الميكانيكي، إدوين تسو شيان، من جامعة مدينة هونغ كونغ: «يضمن سيراميك التبريد خصائص بصرية متقدمة ويمكن استعماله على نطاق واسع»، لافتا إلى أن هذه المادة مستوحاة من خنفساء السيفوشيلوس التي تحمل قشوراً بيضاء ساطعة في أنحاء جسمها. وعلى غرار قشور الخنفساء، يستفيد السيراميك من البنية النانوية المزوّدة بمسام مشابهة لحجم مختلف الأطوال الموجية الشمسية، ما يعني أن تنعكس المادة كلها تقريباً بدل أن يتم امتصاصها.

وتابع: لا تقف الجوانب المبهرة عند هذا الحد، إذ تتجاوز المادة الجديدة أيضاً بعض المشاكل التي تطرحها خيارات التبريد الإشعاعي السلبي راهناً، منها مقاومة الطقس السيئ. هي قادرة على تحمّل درجات حرارة أعلى من ألف درجة مئوية، وقد تناسب المباني في جميع أحوال الطقس ومختلف المناخات برأي الباحثين.

نُشِرت دراسة ثانية عن الموضوع نفسه للتو، وهي تُفصّل مدى قدرة مادة تبريد زجاجية مثل السيراميك على بث الحرارة وعكس أشعة الشمس. مجدداً، تميّزت المادة الجديدة باستمراريتها وتعدد استعمالاتها.

تسمح هذه الخصائص بتخفيف الحاجة إلى تشغيل مكيفات الهواء على مر اليوم: من خلال اختيار المواد المناسبة لبناء الأسطح، يمكن تخفيض مستوى استعمال الطاقة والحرارة الداخلية. لا يزال العمل على تطوير مواد التبريد الإشعاعي السلبي مستمراً.

في النهاية، يستنتج تسو: «تكمن أهمية سيراميك التبريد في قدرته على تلبية متطلبات التبريد الإشعاعي السلبي عالي الأداء وإمكانية استعماله في بيئات متنوعة على أرض الواقع».