بجهود باحثون من جامعة أصفهان الصناعية

تصميم نسيج نانوي خفيف للاستخدام في الصناعات النسيجية والطبية والإلكترونية

الوفاق/تمكّن باحثون من الجامعة الصناعية في أصفهان من إنتاج نسيج خفيف ومرن من مادة البولي أميد المعدني، يتميز بالإضافة إلى خاصية الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي، بالقدرة على التسخين الكهربائي والبصري ومقاومة البكتيريا، ويمكن استخدامه في الصناعات النسيجية والطبية والإلكترونية.

وتمكّن باحثو الجامعة الصناعية في أصفهان من إنتاج منسوجات نانوية حديثة من مادة البولي أميد المعدني “النايلون”، تجمع بين خصائص فريدة من حيث الحماية والحرارية والبيولوجية. وتم تعدين هذا النسيج الخفيف والمرن باستخدام طريقة “النيكل – الفوسفور اللاكهربائي”، مما مكّنه من تحقيق أداء ملحوظ في مجالات مختلفة.

 

وتم تصميم العملية الإنتاجية بحيث يتم ترسيب طبقات النيكل – الفوسفور على سطح ألياف البولي أميد في فترات زمنية مختلفة. وتظهر الدراسات أن في الفترات الزمنية الأقصر، يكون الطلاء المعدني أقل وغير متجانس، لكن في الظروف المثلى أي بعد ثماني دقائق من الترسيب، يحصل سطح النسيج على أكثر بنية معدنية اتساقًا واستقرارًا.

 

هذه العينة المثلى استطاعت تحقيق فعالية ملحوظة في الحماية الكهرومغناطيسية؛ حيث بلغت نسبة التدريع فيها 55.4 ديسيبل، وفي نفس الوقت تمتلك كثافة حجمية منخفضة جدًا تبلغ 0.113 جرام/سم³. هذا الرقم يعني تحقيق نسيج خفيف جدًا وفي نفس الوقت قوي في مواجهة الموجات.

 

وواصل الباحثون اختبار الكفاءة الحرارية لهذا النسيج، وأظهرت النتائج أن العينة المثلى في التطبيق الحراري الكهربائي، بتطبيق جهد كهربائي قدره 5 فولت، يمكنها تحقيق درجة حرارة تصل إلى 133.5 درجة مئوية؛ وهو رقم يحولها إلى خيار مثالي للملابس التدفئة الخفيفة في الظروف الباردة.

 

بالإضافة إلى ذلك، في الاختبار الحراري الضوئي، أنتج هذا النسيج – عند تعرضه لإشعاع ضوئي شدته 800 ملي واط/سم² – درجة حرارة تبلغ حوالي 77.9 درجة مئوية. هذه القدرة يمكن أن تكون ذات قيمة كبيرة في تصميم الملابس والمعدات القابلة للارتداء التي تتطلب توليد الحرارة بدون مصدر طاقة مباشر.

إحدى الميزات البارزة الأخرى لهذا النسيج هي خاصيته المضادة للبكتيريا، حيث أظهرت الدراسات على نوعين شائعين من البكتيريا، namely الإشريكية القولونية “E.coli” والمكورة العنقودية الذهبية “S.aureus”، أن العينة المثلى عند تعريضها للإشعاع الضوئي تمكنت من تثبيط نمو هذه البكتيريا بنسبة 62.7٪ و88.3٪ على التوالي.

 

هذا الاكتشاف يفتح مجالات تطبيقية واسعة لهذا النسيج في مجال الصحة والطب، بدءًا من الملابس والمستشفيات والأقنعة الواقية وصولاً إلى الملابس الرياضية.

 

المتانة والثبات من المعايير الأساسية الأخرى في تقييم هذا النوع من الأنسجة. وأظهرت الاختبارات التي أجريت أن النسيج المطلي بالمعدن في العملية المُحسَّنة، فقد فقط 2.16٪ من وزنه بعد 60 دقيقة من الغسل.

 

هذه النتيجة تعكس استقرارًا عاليًا لطلاء النيكل – الفوسفور على الألياف وإمكانية الاستخدام طويل الأمد لهذا المنتج في الظروف الفعلية.

 

المصدر: الوفاق