07:02 م
السبت 23 نوفمبر 2024
كتب – سيد متولي
حقق باحثون في جامعة لندن، تطورا رائدا في تكنولوجيا النانو، إذ ابتكروا أنحف مكرونة “سباجيتي” في العالم، حيث يبلغ عرضها 372 نانومترًا فقط – أي أرق من شعرة الإنسان بحوالي 200 مرة.
ورغم أنها لن تزين أطباق العشاء، فإن هذا الابتكار في الألياف النانوية يفتح الأبواب أمام تطبيقات تحويلية في الطب والصناعة، بحسب interestingengineering.
“لتحضير السباجيتي، عليك أن تدفع خليطًا من الماء والدقيق من خلال فتحات معدنية، وفي دراستنا، قمنا بنفس الشيء باستثناء أننا قمنا بسحب خليط الدقيق من خلال شحنة كهربائية، إنها سباجيتي حرفيًا ولكنها أصغر حجمًا بكثير”، كما قال الدكتور آدم كلانسي، أحد مؤلفي الدراسة.
وتم نشر الدراسة في مجلة Nanoscale Advances.
سباجيتي بحجم النانو
هذه المادة الجديدة ليست طعامًا بل حصيرة من الألياف النانوية مصنوعة من الدقيق، وهو مكون غني بالنشا، وبفضل خصائصها الرائعة، تتمتع الألياف النانوية بإمكانيات استخدام محتملة في التئام الجروح وتجديد الأنسجة وتوصيل الأدوية.
ويمكن استخدام حصائر الألياف النانوية كضمادات تسمح بدخول الرطوبة مع منع دخول البكتيريا، كما أنها تحاكي المصفوفة خارج الخلية، التي تستخدمها الخلايا لنمو الأنسجة، ما يجعلها واعدة في تجديد العظام وغيرها من التطبيقات الطبية.
وتم إنتاج “السباجيتي” الرقيقة للغاية باستخدام الغزل الكهربائي، وهي تقنية يتم فيها سحب خيوط من خليط سائل عبر إبرة إلى صفيحة معدنية بواسطة شحنة كهربائية، وعلى عكس المعكرونة التقليدية، تتطلب هذه المعكرونة النانوية مزيجًا دقيقًا من الدقيق وحمض الفورميك بدلاً من الماء.
ويقوم حمض الفورميك بتفكيك الهياكل الحلزونية للنشا، ما يتيح إنشاء ألياف نانوية، يتبخر الحمض أثناء دوران الألياف في الهواء، تاركًا وراءه خيوطًا فائقة الرقة.
ويبلغ عرض حصيرة الألياف النانوية الناتجة حوالي 2 سم – مرئية بالعين المجردة – ولكن الخيوط الفردية دقيقة للغاية بحيث لا يمكن رؤيتها بالمجاهر القياسية، وقام الباحثون بقياس أبعادها باستخدام مجهر مسح إلكتروني.
المزايا البيئية والعملية
تقليديا، تتطلب الألياف النانوية المصنوعة من النشا استخراج وتنقية المادة من النباتات، وهي عملية تتطلب قدرا كبيرا من الطاقة والمياه، إن استخدام الدقيق مباشرة كقاعدة يبسط هذه العملية، ما يوفر نهجا أكثر استدامة وكفاءة.
وأشار الدكتور كلانسي، إلى أن “النشا مادة واعدة للاستخدام لأنها متوفرة بكثرة ومتجددة – فهي ثاني أكبر مصدر للكتلة الحيوية على الأرض، بعد السليلوز – وهي قابلة للتحلل البيولوجي، ما يعني أنه يمكن تكسيرها في الجسم”.
“لكن تنقية النشا تتطلب الكثير من المعالجة، لقد أظهرنا أنه من الممكن إيجاد طريقة أبسط لصنع الألياف النانوية باستخدام الدقيق، والخطوة التالية هي التحقيق في خصائص هذا المنتج، نريد أن نعرف، على سبيل المثال، مدى سرعة تفككه، وكيف يتفاعل مع الخلايا، وما إذا كان من الممكن إنتاجه على نطاق واسع.”
إن التطبيقات المحتملة لهذه الألياف النانوية القائمة على النشا واسعة النطاق، ويمكن أن تستفيد ضمادات الجروح، وهياكل العظام، وأنظمة توصيل الأدوية من مساميتها وتوافقها البيولوجي وقابليتها للتحلل البيولوجي، ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم سلوكها في البيئات العملية.
وأضاف الدكتور كلانسي: “نحن مهتمون بدراسة مدى سرعة تفكك هذه الألياف، وكيفية تفاعلها مع الخلايا، وما إذا كان من الممكن إنتاجها على نطاق واسع”.
على الرغم من أصولها الشبيهة بالمعكرونة، فإن هذه الألياف النانوية لن تحظى بشهرة كبيرة في عالم الطهي، وكما قال البروفيسور ويليامز مازحًا : “لن تصنع معكرونة رائعة – بل ستنضج أكثر من اللازم في أقل من ثانية!”
ومع ذلك، فإن هذا الابتكار يمثل تلاقيًا رائعًا بين الإلهام الطهوي والعلوم المتطورة.
اقرأ أيضا:
يقوي الكبد والقلب.. نوع فاكهة يقلل الكوليسترول
4 أعشاب تحمي القلب وتسيطر على السكر.. احرص عليها في الشتاء
” هيودعوا أيام الفقر والنحس” أبراج العز والسعادة هيسيطر على حياتهم
أخوان يقتلان شقيهما الثالث بسبب دجاجة.. لن تتوقع ما حدث
رجل يربي 200 ثعبان في منزله.. أطفاله ينامون معهم